インパルス応答の生成スクリプト

import numpy as np
import soundfile as sf
import matplotlib.pyplot as plt
import pyroomacoustics as pra

# パラメタ
fs = 44100       # サンプリング周波数
absorption = 0.2 # 反射率
max_order = 10    # 次数

# 3次元の部屋形状生成
corners = np.array([[0,0], [0,3], [5,3], [5,1], [3,1], [3,0]]).T
room = pra.Room.from_corners(
        corners, 
        max_order=max_order, 
        fs=fs, 
        absorption=absorption
    )
room.extrude(2.) # 高さを設定

# 音源位置を設定
room.add_source([1., 1., 1.])
# マイク位置を設定
room.add_microphone([1., 0.7, 1.2])

# 部屋形状、音源・マイク位置プロット
fig, ax = room.plot()
ax.set_xlim([0, 5])
ax.set_ylim([0, 3])
ax.set_zlim([0, 2])
plt.show()


# インパルス応答を計算
room.compute_rir()
# インパルス応答の波形データを保存
ir_signal = room.rir[0][0]
ir_signal /= np.max(np.abs(ir_signal)) # 可視化のため正規化
sf.write(f"ir{fs}.wav", ir_signal, fs)

# IRプロット
room.plot_rir()
plt.show()

部屋が単純な直方体を作る場合、以下のようにxy座標を指定するだけでroomオブジェクトを作ることもできます。

# 3次元の部屋形状生成
room = pra.ShoeBox(
        [5.0, 6], 
        max_order=8, 
        fs=fs, 
        absorption=0.8
    )
room.extrude(3.) # 高さを設定

インパルス応答の畳み込み

LibROSAの音声に対して、生成したインパルス応答を畳み込みます．

import scipy
import librosa
x, sr = librosa.load(librosa.ex('libri1', hq=True), sr=fs, mono=True)
x_filtered = scipy.signal.oaconvolve(x, ir_signal, mode="full")
sf.write(f"test_x.wav", x, fs)
sf.write(f"test_x_filtered.wav", x_filtered, fs)

print(x.shape, x_filtered.shape)
plt.subplot(2,1,1)
plt.plot(x)
plt.xlim([0, 700000])
plt.ylim([-1.0, 1.0])
plt.grid()
plt.title("x")
plt.subplot(2,1,2)
plt.plot(x_filtered)
plt.xlim([0, 700000])
plt.ylim([-1.0, 1.0])
plt.grid()
plt.title("x_filtered")
plt.tight_layout()
plt.show()