笔测迟丑辞苍で作る俺様サウンドエフェクター
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PyConJP2015でお話しした際に使用したスライドです。 スライドはトークの頭出しだけでネタはほとんど話のほうにありますので、スライド最後に埋め込んである映像をご覧ください。
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StereoEnhancer
●
音に広がりを持たせる
– 左右チャネルで波形を反転
– どちらかのチャネルの位相をずらす
def?input(self,?channels_data):
????if?self.effect_on?is?True:
????????right?=?channels_data[1].tolist()
????????delayed_right?=?scipy.array(
????????????self.delay_queue?+?right[:self.depth])
????????self.delay_queue?=?right[self.depth:]
????????self.output.emit((channels_data[0],
??????????????????????????delayed_right?*??1))
????else:
????????self.output.emit(channels_data)
def?input(self,?channels_data):
????if?self.effect_on?is?True:
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????????delayed_right?=?scipy.array(
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????????self.output.emit((channels_data[0],
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????else:
????????self.output.emit(channels_data)](https://image.slidesharecdn.com/20151010-pyconjp2015-soundeffector-151013091610-lva1-app6892/85/Python-22-320.jpg)
笔测迟丑辞苍で作る俺様サウンドエフェクター
- 1. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Pytnonで作る 俺様Sound Effector 2015-10-10 Python Conference JP 2015 Ransui Iso
- 2. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. おまえ誰よ？ http://www.facebook.com/ransui @ransui Ransui Iso (磯 蘭水) Pythonは1998年から使っています。E-Commerceエンジンやサーチエンジンの開 発、Zopeを用いたWebサイト開発、ネット広告配信システムについての研究開発 などを経て、今はクラウドシステム関連のお仕事をしています。
- 3. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Demo Programのありか ● デモプログラムは以下のURLで入手できます http://alpa.homeip.net/files/PyConJP2015/pyconjp2015_soundeffector.tar.bz2
- 4. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 音って何だ？
- 5. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 音ってなんだ？ ● 空気の密度の時間変化 – 粗密波として視覚化するのは面倒なので普通はグラフを使う
- 6. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 音の3要素 音量 周期 ● 音量 – 波の高さ ● 音高 – 波の周波数 ● 音色 – 波の形 この3つの要素をコントロールできればOK
- 7. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 音を出す装置 ● 信号を空気の粗密波に変換する Analog Source Amplifier Speaker DACDigital Source 微小電圧信号 電流信号 微小電圧信号 エンコードされた 数値信号
- 8. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 楽器とかの場合 ● 全部を通してアナログ信号の変換 Instrument Amplifier Speaker 微小電圧信号 電流信号 EffectorEffector Effector
- 9. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. アンプとスピーカー ● 最終段は「電流」で制御する F(t) = q E(t, r(t)) + qv(t) × B(t, r(t)) 要するに、強い地場の中で大電流が流れれば より多くの力が発生するということ
- 10. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. コンピュータと音
- 11. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. デジタル化された音 ● サンプリング周波数 – 1秒あたりの分割数 ● 量子化 – 振幅方向の分割数 CD音質の場合 – サンプリング周波数 44100Hz – 量子化ビット数 16bit (65536段階)
- 12. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. PCの場合 ● プログラムから信号を送り込むことができる Amplifier Output Terminal DAC Device Driver OS Sound API Application 1：送り込むデータの形式を設定 2：音声信号を数値データとして送り込む データは数値列なのでプログラムで 好き放題作成可能
- 13. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. 音の入出力 ● APIに対してバイナリ列でやりとりする ● 16bit符号付き量子化?ステレオの時 – インタリーブ形式 – エンディアンに気をつける Left Channel 2bytes Right Channel 2bytes Left Channel 2bytes Right Channel 2bytes ??? これで1サンプル分
- 14. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. コンポーネント構成
- 15. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. コンポーネントとデータの流れ ● 入力?演算?出力の繰り返し – データを加工しながら次のプロセスに送る Device Driver OS Sound API Capture PlaybackEffector Effector EffectorCapture
- 16. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Capture / Playback Server ● OS / デバイスドライバとのやりとり OS Sound API ALSA Capture UI ZMQ EndPoint OS Sound API ALSA Playback UI ZMQ EndPoint ● 独立したプログラムとして動作 ● ネットワークを使って送受信 ● 通信にはZeroMQを利用
- 17. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. ZeroMQ ● ネットワーク通信を簡単に import?zmq def?publisher(): context?=?zmq.Context() zmq_socket?=?context.socket(zmq.PUB) zmq_socket.bind(“tcp://localhost:9999”) zmq_socket.send(“Hello?World”) def?subscriber(): Context?=?zmq.Context() zmq_socket?=?context.socket(zmq.SUB) zmq_socket.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE,?b””) zmq_socket.connect(“tcp://localhost:9999”) print(zmq_socket.recv()) import?zmq def?publisher(): context?=?zmq.Context() zmq_socket?=?context.socket(zmq.PUB) zmq_socket.bind(“tcp://localhost:9999”) zmq_socket.send(“Hello?World”) def?subscriber(): Context?=?zmq.Context() zmq_socket?=?context.socket(zmq.SUB) zmq_socket.setsockopt(zmq.SUBSCRIBE,?b””) zmq_socket.connect(“tcp://localhost:9999”) print(zmq_socket.recv())
- 18. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. エフェクト処理部分 ● QtのSIGNAL/SLOTを使う Capture Client ZMQ output Effector input output Effector input output Playback Client ZMQ input
- 19. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. コードで見ると…… ● outputをinputにつなぐだけでOK from?component?import?CaptureClient,?PlaybackClient from?overdrive?import?Overdrive from?chorus?import?Chorus capture_client?=?CaptureClient() playback_client?=?PlaybackClient() overdrive?=?Overdrive() chorus?=?Chorus() captureClient.output.connect(overdrive.input) overdrive.output.connect(chorus.input) chorus.output.connect(playback_client.input) from?component?import?CaptureClient,?PlaybackClient from?overdrive?import?Overdrive from?chorus?import?Chorus capture_client?=?CaptureClient() playback_client?=?PlaybackClient() overdrive?=?Overdrive() chorus?=?Chorus() captureClient.output.connect(overdrive.input) overdrive.output.connect(chorus.input) chorus.output.connect(playback_client.input)
- 20. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Effects
- 21. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Overdrive ● 音に歪みを付加する – 元々はアンプへの過大入力による「音割れ」 – クリッピングと増幅でもっと歪ませる
- 22. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. StereoEnhancer ● 音に広がりを持たせる – 左右チャネルで波形を反転 – どちらかのチャネルの位相をずらす def?input(self,?channels_data): ????if?self.effect_on?is?True: ????????right?=?channels_data[1].tolist() ????????delayed_right?=?scipy.array( ????????????self.delay_queue?+?right[:self.depth]) ????????self.delay_queue?=?right[self.depth:] ????????self.output.emit((channels_data[0], ??????????????????????????delayed_right?*??1)) ????else: ????????self.output.emit(channels_data) def?input(self,?channels_data): ????if?self.effect_on?is?True: ????????right?=?channels_data[1].tolist() ????????delayed_right?=?scipy.array( ????????????self.delay_queue?+?right[:self.depth]) ????????self.delay_queue?=?right[self.depth:] ????????self.output.emit((channels_data[0], ??????????????????????????delayed_right?*??1)) ????else: ????????self.output.emit(channels_data)
- 23. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved. Thank you for listening Happy Hacking with Python!