您如何交叉关联音频文件以查看样本是否与原始文件匹配？

Question

我正在尝试在 MATLAB 中编写一个 function ，它可以将 10 秒的音频样本与来自 39 个音频文件的音频文件相匹配。 我需要搜索音频文件目录以找到我的样本来自的文件。 我知道我需要以某种方式使用 xcorr function 但我不知道如何通读目录进行比较。 基本上我需要：

读取音频文件

查看我的样本是否来自当前的音频文件

如果是，我需要文件号（共 39 个），以及我的样本出现在文件中的位置

如果不是，我需要继续下一个文件

对此的任何帮助将不胜感激

Answer 1

此过程的广泛概述涉及在每个信号和十秒样本之间进行互相关。 在进行互相关后，我们发现取最大值max() ，这将为每个比较提供“最佳拟合”（最相关）因子。 然后，我们采用峰值相关的最大结果来找出最适合的信号。 下面的脚本使用一个结构struct来保存重要的数据，例如音频信号、互相关和峰值相关。 我只针对 3 个音频文件测试了我的样本，因此尝试 39 时结果可能会有所不同，但据我所知，它应该可以工作。 要停止播放声音，只需在命令 window 中输入clear sound 。

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脚步：

• 使用dir()从文件夹/目录中读取音频文件名。

• 使用audioread() function 读取十秒音频样本和文件夹中的文件。

• 使用 xcorr xcorr() function 比较信号，并使用max() function 计算用于比较的峰值相关性。

• 通过在峰值相关数组上使用max() function 来查找具有最高峰值相关性的比较。

• 请记住，我只使用了左声道，因此如果两个声道或 mono 的音频不同，您可能必须对两个声道进行测试。

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完整脚本：

%Loading ten second audio sample%
Ten_Second_Sample = audioread("Sample.mp3");
Audio_Properties = audioinfo("Sample.mp3");
Sampling_Frequency = Audio_Properties.SampleRate;

%Grabbing all the mp3 and mp4 file names in a folder named "Audio Folder"%
Folder_Name = 'Audio Folder';
Audio_Files = [dir(fullfile(Folder_Name,'*mp3')); dir(fullfile(Folder_Name,'*m4a'))];

%Creating a structure to hold all the audio data and cross-correlation
%results%
Audio_Signals = struct("Signal",[],"Cross_Correlation",[],"Peak_Correlation",[]);

%Evaluting the cross-correlation and peak-correlation between the audio and ten second sample%
for Audio_Index = 1: length(Audio_Files)
Audio_Signals(Audio_Index).Signal = audioread(fullfile('Audio Folder/',Audio_Files(Audio_Index).name));
Left_Channel = Audio_Signals(Audio_Index).Signal(:,1);
Audio_Signals(Audio_Index).Cross_Correlation = xcorr(Left_Channel,Ten_Second_Sample(:,1));
Audio_Signals(Audio_Index).Peak_Correlation = max(Audio_Signals(Audio_Index).Cross_Correlation);
end

%Evaluating the highest peak correlation among the compared signals%
Peak_Correlations = [Audio_Signals.Peak_Correlation].';
[~,Index] = max(Peak_Correlations);
disp(Audio_Files(Index).name);
sound(Audio_Signals(Index).Signal,Sampling_Frequency);