atsa

atsa — Effectue une analyse ATS sur un fichier son.

Description

Analyse ATS à utiliser avec les opcodes de Csound de Resynthèse ATS.

Syntaxe

csound -U atsa [options] nomfichier_entree nomfichier_sortie

Initialisation

Les options suivantes peuvent être positionnées pour atsa. (Les valeurs par défaut sont mises entre parenthèses) :

-b début (0,000000 secondes)
-e durée (0,000000 secondes, signifie jusqu'à la fin)
-l fréquence la plus basse (20,000000 Hz)
-H fréquence la plus haute (20000,000000 Hz)
-d déviation en fréquence (0,100000 de la fréquence d'un partiel)
-c cycles par fenêtre (4 cycles)
-w type de fenêtre (type : 1) (Options : 0=BLACKMAN, 1=BLACKMAN_H, 2=HAMMING, 3=VONHANN)
-h taille de saut (0,250000 de la taille de fenêtre)
-m magnitude la plus faible (-60,000000)
-t longueur de trajectoire (3 trames)
-s longueur minimale de segment (3 trames)
-g longueur minimale des blancs (3 trames)
-T seuil du SMR (30,000000 dB SPL)
-S SMR Minimum de Segment (60,000000 dB SPL)
-P contribution du dernier pic (0,000000 des paramètres du dernier pic)
-M contribution du SMR (0,500000)
-F Type de Fichier (type : 4) (Options : 1=amp. et fréq. seulement, 2=amp., fréq. et phase, 3=amp., fréq. et résiduel, 4=amp., fréq., phase et résiduel)

Paramètres

L'analyse ATS a été conçue par Juan Pampin. Pour une information complète sur ATS visiter : https://ccrma.stanford.edu/~juan/ATS_manual.html.

Les paramètres d'analyse doivent être réglés soigneusement pour l'Algorithme d'Analyse (ATSA) afin de capturer la nature du signal à analyser. Comme ils sont nombreux, ATSH offre la possibilité de les Sauvegarder/Charger dans un Fichier Binaire portant l'extension ".apf". L'extension n'est pas obligatoire, mais recommandée. Une brève explication de chaque Paramètre d'Analyse suit :

  1. Début (secs.): la date de début de l'analyse en secondes.

  2. Durée (secs.): la durée de l'analyse en secondes. Un zéro signifie la durée entière du fichier son en entrée.

  3. Fréquence la Plus Basse (Hz) : ce paramètre va déterminer partiellement la taille de la Fenêtre d'Analyse à utiliser. Pour calculer la taille de la Fenêtre d'Analyse, la période de la Fréquence la Plus Basse en échantillons (SR / LF) est multipliée par le nombre de cycles de celle-ci que l'utilisateur veut caser dans la Fenêtre d'Analyse (voir paramètre 6). Cette valeur est arrondie à la plus proche puissance de deux supérieure pour déterminer la taille de la TFR pour l'analyse. Les échantillons en trop sont remplis par des zéros. Si le signal est un son unique, harmonique, alors la valeur de la Fréquence la Plus Basse sera celle du fondamental ou d'un sous-harmonique de celui-ci. Si le son n'est pas harmonique, alors sa fréquence significative la plus basse pourra être une bonne valeur de départ.

  4. Fréquence la Plus Haute (Hz) : fréquence la plus haute à prendre en compte pour la Détection de Pic. Une fois que l'on sait qu'aucune information pertinente ne se trouve au-delà d'une certaine fréquence, l'analyse peut être plus rapide et plus précise en réglant la Fréquence la Plus Haute à cette valeur.

  5. Déviation de Fréquence (Rapport) : déviation de fréquence autorisée pour chaque pic dans l'Algorithme de Continuation des Pics, comme fraction de la fréquence concernée. Par exemple, si l'on considère un pic à 440 Hz et une Déviation de 0,1 l'Algorithme de Continuation des Pics n'essaiera de trouver des candidats pour la continuité qu'entre 396 et 484 Hz (10% au-dessus et en-dessous de la fréquence du pic). Une petite valeur produira probablement plus de trajectoires tandis qu'une grande valeur les réduira, mais au prix d'une plus grande difficulté à traiter l'information par la suite.

  6. Nombre de Cycles de la Fréquence la Plus Basse à caser dans une Fenêtre d'Analyse : il déterminera aussi partiellement la taille de la Fenêtre de Transformation de Fourier à utiliser. Voir le paramètre 3. Pour des signaux à un seul harmonique, il est supposé être supérieur à 1 (typiquement 4).

  7. Taille de Saut (Rapport) : taille de l'intervalle entre une Fenêtre d'Analyse et la suivante exprimée comme une fraction de la Taille de Fenêtre. Par exemple, une Taille de Saut de 0,25 "sautera" de 512 échantillons (les Fenêtres se chevaucheront sur 75% de leur taille). Ce paramètre déterminera aussi la taille des trames d'analyse obtenues. Les signaux qui changent leur spectre très rapidement (comme les sons de la Parole) peuvent nécessiter un taux de trame élévé afin de suivre au mieux leurs changements.

  8. Limite d'Amplitude (dB) : la valeur d'amplitude la plus élévée à prendre en compte pour la Détection de Pic.

  9. Type de Fenêtre : la forme de la fonction de lissage à utiliser pour l'Analyse de Fourier. Il y a quatre choix possibles pour le moment : Blackman, Blackman-Harris, Von Hann, et Hanning. Des spécifications précises sur celles-ci se trouvent facilement dans la bibliographie sur le traitement numérique du signal.

  10. Longueur de Trajectoire (Trames) : L'Algorithme de Continuation des Pics regardera "en arrière" sur un nombre de trames égal à Longueur afin de réaliser sa tâche au mieux, et d'éviter que les trajectoires de fréquence ne s'incurvent trop et perdent leur stabilité. Cependant, une grande valeur pour ce paramètre ralentira l'analyse de manière significative.

  11. Longueur Minimale de Segment (Trames) : une fois l'analyse réalisée, les données spectrales peuvent être "nettoyées" durant le post-traitement. Les trajectoires plus petites que cette valeur sont supprimées si leur SMR moyen est inférieur au SMR Minimum de Segment (voir les paramètres 16 et 14). Ceci peut aider à éviter les changements soudains non pertinents tout en gardant un taux de trames élevé, réduisant aussi le nombre de sinusoïdes épisodiques durant la synthèse.

  12. Longueur Minimale des Blancs (Trames): comme le paramètre 11, celui-ci est aussi utilisé pour nettoyer les données durant le post-traitement. Dans ce cas, les blancs (valeurs d'amplitude nulle, c'est-à-dire le "silence" théorique) contigus dont le nombre de trames est plus grand que Longueur sont remplis avec des valeurs d'amplitude/fréquence obtenues par interpolation linéaire des trames actives adjacentes. Ce paramètre empêche les interruptions soudaines des trajectoires stables tout en gardant un taux de trames élevé.

  13. Seuil du SMR (dB SPL) : également un paramètre de post-traitement, le seuil du SMR est utilisé pour éliminer les partiels avec de faibles moyennes.

  14. SMR Minimum de Segment (dB SPL) : ce paramètre est utilisé en combinaison avec le paramètre 11. Les segments courts ayant un SMR moyen inférieur à cette valeur seront supprimés durant le post-traitement.

  15. Contribution du Dernier Pic (0 à 1) : comme c'est expliqué dans le Paramètre 10, l'Algorithme de Continuation des Pics regarde "en arrière" sur plusieurs trames afin de réaliser sa tâche au mieux. Ce paramètre aidera à pondérer la contribution du premier des pics précédents sur les autres. Une valeur de zéro signifie que tous les pics précédents (jusqu'à la taille du Paramètre 10) sont pris également en compte.

  16. Contribution du SMR (0 à 1) : en plus de la proximité en fréquence des pics, l'Algorithme de Continuation des Pics ATS peut utiliser une information psychoacoustique (le Rapport Signal-Masque, ou SMR) pour améliorer les résultats perceptifs. Ce paramètre indique quelle quantité d'information SMR est utilisée durant la détection. Par exemple, une valeur de 0,5 fait que l'Algorithme de Continuation des Pics utilise 50% d'information SMR et 50% d'information de Proximité en Fréquence pour décider quel est le meilleur candidat pour continuer la trajectoire sinusoïdale.

Exemples

La commande suivante :

atsa -b0.1 -e1 -l100 -H10000 -w2 fichieraudio.wav fichieraudio.ats

Génère le fichier d'analyse ATS 'fichieraudio.ats' à partir du fichier original 'fichieraudio.wav'. L'analyse commence à partir de 0,1 seconde dans le fichier et elle est effectuée sur 1 seconde. La fréquence la plus basse est 100 Hz et la plus haute est 10 kHz. Une fenêtre de Hamming est utilisée pour chaque trame d'analyse.