Python×信号処理入門！スペクトログラムで視る音の世界

PythonにはPyAudioやNumPy、Matplotlibをはじめとした信号処理や可視化のためのライブラリが豊富に提供されています。このトークではPythonの入門者やこれから信号処理や音声の分析をしてみたいPythonistaに向けて、音声分析の基礎や音の可視化について説明します。 「音を視る」ことができるスペクトログラムのアルゴリズムを基礎から紹介し、いろいろな音を見てみましょう。トークの中では音の可視化結果をPythonで分析し、物理的にどういう現象が起こってその音になっているかの考察を添えることで「音を視覚的に楽しむ」ことが伝わるようにしたいと思います。

このトークでは次のコンテンツを予定しています。

• 自己紹介
• このトークについて
• Pythonで信号処理をするメリット
  • 豊富なライブラリ群との連携
• 環境構築
• 音声分析のために知っておくべき基礎知識
  • 録音する
    • PyAudioによる録音
    • ビット数とサンプリングレート
    • フレーム処理による録音
  • フーリエ変換
    • 時間波形と周波数波形の関係
    • リアルワールドの波形例
    • DFTとFFTのPythonコード
    • NumPyの.fft
• スペクトログラムの描き方
  • スペクトログラムとは？
  • スペクトログラムの処理手順
  • スペクトログラムの分解能について
    • フレームサイズ
    • オーバラップ処理
• 色々な音の可視化結果（複数音源）
  • この音なんでしょう？
  • この音はどんな要素でできている？
• スペクトログラムの応用

発表者自身が仕事で音分析を行なっていたり、趣味で楽器をしていることから音に関係する題材を選びました。音は聴くだけではなく視ることも楽しいということが伝わると嬉しいです。

この発表を聴くことでPythonを使った信号処理分野へ入門できます。また、自分のPCで音を可視化して遊ぶことができるようになります。

PythonでHello World!したことがあるくらいの知識