課題5

目的

適当な信号 f(t) を octave で作り，その信号の音を聞いてみる．

準備（設定）

計算機本体の後部にある黄緑色（外側）のミニプラグにヘッドホンを繋ぐ．（前面のプラグは使えません...）
Vine Linux の上部にある「アプリケーション」を左クリック
「マルチメディア」->「音量コントロール」を順次選択する．
「音量」，「PCM」が最低レベルになっていると音が聞こえないので，それを中間程度まで上げる．

注意すべき点

ヘッドホンからいきなり大きな音が出る可能性があります．
あらかじめ耳から離しておき，ボリュームを調整してください．
数学的に重要な点は今回は特にはありません．音を作って遊んでみてください．

調べてみること

信号の波形と聞こえる音には，どのような相関があるか，ないか．
例：ピアノの「ド」とバイオリンの「ド」の音で共通な点と異なる点は何か．
例：今までに聞いたことのない素晴らしい音色の音を作ることを試みる．

例

正弦波だけで作られた音は純音と呼ばれている． 440Hz （ラの音）を作ってみる．

＃より後ろはコメントなので入力する必要はない

octave:1> fs = 44100;      # サンプリング周波数 （CD と同じ）
octave:2> t = 0: 1/fs : 3; # 横軸の作成．0から3まで1/44100きざみ．
octave:3> f1 = 0.9*sin(2*pi*440*t);
octave:4> sound(f1, fs);    # 作った信号の音を聞いてみる (3秒間)
octave:5> axis ([0, 1/100] );  # 図で示す横軸を 0 から 0.01 までに設定 
octave:6> plot(t, f1);  #  波形を見る（1/100 秒間）
octave:7> wavwrite(f1, fs, 16, 'pure440.wav');  # wav形式のファイルとしてセーブする

sound コマンドで「ピー」という音が聞こえなければ設定を見直してください．

別のウインドウを開き， audacity というアプリケーションを使って，作った wav ファイルの波形を見ながら聞いてみる．
```
% audacity pure440.wav
```
audacity は操作しながら使い方をおぼえる．
これまでの課題で作った信号も，以上のようにすれば音として聞くことができます

上記の補足：音階について

1オクターブ上のラの音は 220Hz の正弦波です．
1オクターブ上とは周波数が倍になることを意味しています．

例：ドレミファソラシド

octave:27> t = 0: 1/fs : 0.5;
octave:28> f1 = sin(2*pi*264*t);
octave:29> f2 = sin(2*pi*297*t);
octave:30> f3 = sin(2*pi*330*t);
octave:31> f4 = sin(2*pi*352*t);
octave:32> f5 = sin(2*pi*396*t);
octave:33> f6 = sin(2*pi*440*t);
octave:34> f7 = sin(2*pi*495*t);
octave:35> f8 = sin(2*pi*528*t);
octave:36> f9 = [f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8];
octave:37> sound(f9, fs);

例：複合音の作成

octave: 2> t = 0: 1/fs : 3; # 横軸の作成．0から3まで1/44100きざみ．
octave: 8> f2 = 0.4*sin(2*pi*440*t) + 0.3*sin(2*pi*880*t);
octave: 9> f3 = 0.4*sin(2*pi*440*t) + 0.3*sin(2*pi*880*t) + 0.2*sin(2*pi*1320*t);
octave:10> sound(f2, fs);    # 作った信号の音を聞いてみる (3秒間)
octave:11> sound(f3, fs);    # 作った信号の音を聞いてみる (3秒間)
octave:12> axis ([0, 1/100] );
octave:13> plot(t, f2, t, f3);  #  波形を見る（1/100 秒）
octave:14> wavwrite(f2, fs, 16, 'compound440a.wav');  # wav形式のファイルとしてセーしたい場合
octave:15> wavwrite(f3, fs, 16, 'compound440b.wav');

0.4 とか 0.3 という係数の値を，変えてみると，聞こえる音はどう変化するか試してみるのもよい．
例：見た目と聞こえ方についてその1

octave:16> f301 = 0.4*sin(2*pi*440*t) + 0.3*sin(2*pi*880*t) + 0.2*sin(2*pi*1320*t);
octave:17> f302 = 0.4*sin(2*pi*440*t+ 2000) + 0.3*sin(2*pi*880*t) + 0.2*sin(2*pi*1320*t + 100);
octave:18> sound(f301, fs); 
octave:19> sound(f302, fs); 
octave:20> axis ([0, 1/100] );
octave:21> plot(t, f301, t, f302);  #  波形を見る（1/100 秒）

例：複合音の作成その2

octave:22> f4 = 0.4*sin(2*pi*440*t) + 0.3*sin(2*pi*700*t);
octave:23> sound(f4, fs);    # 作った信号の音を聞いてみる (3秒間)

例：（白色）雑音を聞く

octave:24> f5 = randn(1*fs, 1);
octave:25> sound(f5, fs);    
octave:26> wavwrite(f5, fs, 16, 'noise.wav'); 
octave:27> plot(t, f5);  #  波形を見る（1/100 秒）

例：周波数変調による音の合成： FM 音源

octave:28> f6 = 0.9*sin(2*pi*220*t + sin(2*pi*880*t));
octave:29> sound(f6, fs);    # 作った信号の音を聞いてみる (3秒間)
octave:30> wavwrite(f6, fs, 16, 'fm220.wav');  # wav形式のファイルとしてセーブする

octave:31> plot(t, f6);

自分の声を録音し，それをフーリエ変換する．（演習室の計算機で，現在，マイクを使って録音ができないことが判明．以下はボツ）
- 母音「a」「i」「u」「e」「o」の波形をとりだす．
- 友人の波形と比較する．
- 「みやざき」と発音し，「Mi」と「ki」の「i」を比較してみる．

課題5

目的

準備 （設定）

注意すべき点

調べてみること

例

そのほか

準備（設定）