Pull to refresh

Тестируем алгоритм обработки данных в Excel на Visual Basic for Application и тёплые ламповые чётные гармоники

Reading time2 min
Views2.1K

В первом приближении надо загрузить wav или mp3 файл с музыкой в Excel, провести над загруженными данными Digital Signal Processing (DSP) или Цифровую Обработку Сигнала (ЦОС) по определенному алгоритму на Visual Basic for Application (VBA), сохранить результат в wav файл и прослушать его.

Алгоритм добавления четной гармоники в данном случае представляет собой возведение в квадрат исходных отсчетов сигнала, смещенных на некоторую постоянную величину, и последующего удаления постоянной составляющей.

Парабола аппроксимирует ВАХ триода
Парабола аппроксимирует ВАХ триода

Выгрузить данные в текстовый файл csv для использования с Excel из исходных звуковых файлов формата wav и mp3 возможно с помощью программы Audacity. Это многоплатформенный аудиоредактор звуковых файлов, ориентированный на работу с несколькими дорожками. Программа была выпущена и распространяется на условиях GNU General Public License. Работает под управлением операционных систем: Windows, Linux, macOS, FreeBSD.

Excel и Audacity
Excel и Audacity

Генерируем синусоидальный сигнал в Audacity (можно сгенерировать в Excel, но мы проверяем работоспособность всей предложенной цепочки действий).

Sin in Audacity
Sin in Audacity

Экспортируем и загружаем в Excel и обрабатываем F(x) = (sin(x)+1)*(sin(x)+1) для получения чётной ("ламповой"?) гармоники.

Входной sin и после обработки
Входной sin и после обработки

Проверяем, появилась ли вторая гармоника после обработки.

Вторая гармоника после обработки
Вторая гармоника после обработки

Проделаем операции по загрузке, обработке и выгрузке с реальным музыкальным сигналом (гитара).

Исходный музыкальный сигнал (гитара) и его спектр
Исходный музыкальный сигнал (гитара) и его спектр

Загружаем исходный музыкальный сигнал в Excel и обрабатываем для обогащения гармониками.

Исходный сигнал до и после обработки в Excel (в csv https://disk.yandex.ru/d/ynhW-4bQc8TCDg)
Исходный сигнал до и после обработки в Excel (в csv https://disk.yandex.ru/d/ynhW-4bQc8TCDg)

Экспортируем из Excel в csv, импортируем в Audacity, прослушиваем и сравниваем.

Сохранено на Яндекс.Диск WAV файл  https://disk.yandex.ru/d/pIueCZFySiL2Aw
Сохранено на Яндекс.Диск WAV файл https://disk.yandex.ru/d/pIueCZFySiL2Aw

Визуально разница в "осцилограммах" хорошо заметна, а вот на слух отличия не так очевидны. Мне, на мой слух, кажется, что обработанный звук немного ярче и удары по струнам немного более отчетливы. Конечно, хотелось бы более яркого и впечатляющего эффекта. Возможно надо использовать более высокие степени или дробные степени вместо возведения в квадрат или экспоненту при обработке или попробовать несимметрично смещенный arctg(x), или попробовать многоканальную систему наподобие Aphex Aural Exciter. Жду предложений в комментариях. >>Подписывайтесь на мой Хабр-профиль.

P.S. Модернизировал алгоритм по результатам обсуждений в комментариях, применил разделение на две частотные полосы, как сделано в Aphex Aural Exciter. Новый звук имеет гораздо более отчетливый эффект увеличения яркости. https://disk.yandex.ru/d/y18kiOIMN7CLCA

Only registered users can participate in poll. Log in, please.
Слышите ли вы разницу между исходным и обработанным сигналом
21.88% Нет, не слышу7
28.13% Разницу слышу, но она малозаметная, небольшое улучшения звука9
15.63% Разницу слышу, но она ухудшает звук, а не улучшает5
28.13% Разницу слышу, но она носит нейтральный характер, не улучшает и не ухудшает звук9
6.25% Другой вариант, напишу в комментариях2
32 users voted. 9 users abstained.
Tags:
Hubs:
Total votes 32: ↑32 and ↓0+32
Comments33

Articles