DUT GEII - TP1 : Manipulations du son

Ce TP a pour but de manipuler des enregistrements sonores de parole et de musique.
Ce TP sera réalisé sous Matlab (éventuellement sous Octave ou Python).

I. Signal de parole

Vous allez télécharger ici un court signal de parole, constitué de quatre chiffres épelés. Il s'agit d'un signal échantillonné dans de bonnes conditions, le son est clair et non bruité.
Lancer Matlab. Charger le fichier son en mémoire et l'afficher à l'aide de la séquence d'instructions suivantes :
[signal,fs,q,options] = wavread('parole.wav');
plot(signal);


I.1 Que contiennent chacune des variables obtenues (signal, fs, q et options) ?

I.2 Afficher les dimensions du signal à l'aide de la commande : taille = size(signal)
Vous obtenez : 31743       1
A quoi correspondent ces valeurs ?

I.3 Calculer l'intervalle de variation des échantillons du signal ? Comment ramener le vecteur (signal) à des valeurs entières ?

I.4 Calculer la durée du signal (en secondes).

I.5 Dans cet extrait, les chiffres "0 3 8 ?" sont prononcés : êtes-vous capable de les distinguer à partir du spectrogramme ? D'après vous, quel est le dernier chiffre prononcé ?

I.6 Soit l'extrait suivant : la portion de signal comprise entre les échantillons 11300 et 12323. Donner la valeur des échantillons de cet extrait.
Afficher cet extrait de manière continue (plot par défaut) et avec des croix rouge (help plot pour plus d'informations).

I.7 Localiser les indices des échantillons de début et de fin pour le premier "0" prononcé. Reconstituer le signal en amplifiant cette portion du signal par un facteur 5.

I.8 Ecouter/enregistrer le signal de départ et le nouveau signal partiellement amplifié à l'aide de la commande : sound ou wavwrite, en précisant la fréquence d'échantillonnage.
La différence est-elle audible ?

I.9 Un artéfact (bip) est présent au début de l'enregistrement. Supprimer le, puis écouter le résultat obtenu afin de valider votre traitement.

II. Signal de musique

Télécharger ici un court signal de musique.

II.1 Quelle est la fréquence d'échantillonnage et le nombre de bits de quantification de cet extrait sonore ?

II.2 Afficher le signal et zoomer : que constatez-vous ?

II.3 Calculer la fréquence (à l'aide de la période) de la note présente. De quelle note s'agit-il ?

II.4 Calculer le module de la Transformée de Fourrier Rapide (FFT) à l'aide la commande suivante : abs(fft(signal))
Afficher le résultat et vérifier la fréquence de la note en ramenant la valeur d'abscisse en Hertz.