notebooks: https://github.com/r9y9/JuliaTokyo3

1. Juliaで音声信号処理を
しばらくやってみた
山本りゅういち (@r9y9)
2015/04/25 JuliaTokyo #3
ノートブックとか: https://github.com/r9y9/JuliaTokyo3

2. 自己紹介
• 山本りゅういち (@r9y9)
– 音声/音楽の信号処理、機械学習が好き
– コンピュータビジョン（初心者）
– Julia歴 8ヶ月くらい
• ブログ
– LESS IS MORE http://r9y9.github.io/

3. 今日の話
1. 音声信号処理に便利なパッケージの紹介
2. 僕が書いたパッケージの紹介

4. dancasimiro/WAV.jl
https://github.com/dancasimiro/WAV.jl

5. WAVファイルの読み込み
using WAV
x, fs = wavread("test16k.wav")

6. JuliaDSP/DSP.jl
https://github.com/JuliaDSP/DSP.jl

7. スペクトログラム

8. バンドパスフィルタを掛ける

9. r9y9/WORLD.jl
https://github.com/r9y9/WORLD.jl

10. 基本周波数 (Fundamental Frequency; F0)

11. スペクトル包絡 (Spectrum Envelope)

12. 非周期性指標 (Aperiodicity ratio)

13. 音声波形の再合成
※誤差は、分析条件、分析方法に依存します

14. WORLDの良いところ
• 高品質
– 業界デファクトのSTRAIGHTと同等
• BSDライセンス
• 高速

15. 応用

16. Robust PCA による歌声分離
混合音のスペクトログラム
低ランク行列
スパースな行列 (歌声)
Huang, Po-Sen, et al. "Singing-voice separation from monaural recordings using
robust principal component analysis." ICASSP 2012.
https://github.com/r9y9/RobustPCA.jl

17. 統計的声質変換
http://r9y9.github.io/blog/2014/11/12/statistical-voice-conversion-code/

18. 画像＋スペクトログラム

19. 所感
• 既存のCライブラリを活用したい場合にラッパーを書く
– ccall かんたん 慣れれば簡単に感じます（当たり前
• Juliaは本当に速かった
– 例えば反復計算を含むアルゴリズムで、C実装のたかだか1.3倍程度
– https://github.com/r9y9/MelGeneralizedCepstrums.jl/blob/35feece
580fb121803ed6ace7f80e6b694c9aa69/perf/mgcep.jl
• 音声信号処理全然できるよ！
• パッケージは必要なら自分で書く！！

20. 僕が音声系で使う/作ったパッケージ一覧
• dancasimiro/WAV WAVファイルの読み込み
• JuliaDSP/DSP 窓関数、スペクトログラム、STFT、デジタルフィル
タ
• r9y9/WORLD 音声分析・合成フレームワーク
• r9y9/MelGeneralizedCepstrums メル一般化ケプストラム分析
r9y9/SynthesisFilters メル一般化ケプストラムからの波形合成
• r9y9/SPTK 音声信号処理ツールキット
• r9y9/RobustPCA ロバスト主成分分析(歌声分離へ応用)
• r9y9/REAPER 基本周波数推定
• r9y9/VoiceConversion 統計的声質変換
※発表中に紹介しなかったものも含む。僕が書いた公式パッケージは現在 WORLDのみです。
上から順に、汎用的（だと思います）