• ベストアンサー

周波数シフトって?

以前、別のカテゴリで脳波を音に変換する方法を質問した際に脳波を人間の可聴領域まで周波数シフトしてスピーカーに通すという回答を頂きました。 ですが、なんとなくのイメージはあるのですが周波数シフトの具体的な方法が分かりません。 これはプログラミングでするものあるいは周波数シフトというものをしてくれるソフトでもあるのでしょうか? また脳波を音に変換する別のいい方法があるという方どうか教えてください。お願いします。

  • 科学
  • 回答数9
  • ありがとう数7

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#215107
noname#215107
回答No.8

再度、No.2、No.5です。 出直してきました。 脳波の波形に由来する音色を生かすなら、早回し再生。(最初のNo.2案) 変化のみを強調したいのなら、周波数変調をお勧めします。 周波数変調はFMとも言います。(通信で使われるFSKに似ていますが少し違います)。電圧で発振周波数を変化させる変調方式です。この方式で、例えばキャリア周波数を1000Hzにすれば「ぴょいょいょ・・・・」という脳波の変化音が聞こえるはずです。

hamada_matsumoto
質問者

お礼

度々の回答ありがとうございます。 色々な方法で試してみたいので両方の案を活かさせていただきます。

その他の回答 (8)

  • guuman
  • ベストアンサー率30% (100/331)
回答No.9

公式を見れば分かるように 周波数A/2/π/tがB/2/π/tだけずれるのです

  • guuman
  • ベストアンサー率30% (100/331)
回答No.7

三角関数の積を和に直す公式をみてみたんですがスイマセン私の知識不足より見ただけではとても理解できませんでした。もう少し詳しく説明していただけるととてもありがたいです。> では見た公式3つを補足してください

hamada_matsumoto
質問者

補足

スイマセン補足遅れてしまいました。 sinAcosB = 1/2{sin(A+B)+sin(A-B)} cosAsinB = 1/2{sin(A+B)-sin(A-B)} cosAcosB = 1/2{cos(A+B)+cos(A-B)} sinAsinB = -1/2{cos(A+B)-cos(A-B)} 一応私が調べて出てきたというのがコレでした、4つ出てきたのですが公式3つということはひょっとしてコレではないですか…?

  • moto21
  • ベストアンサー率27% (43/159)
回答No.6

専門家ではないのですが・・・ 仮に5Hzから20Hzの信号を1005Hzから1020Hzにするいう考えと、5Hzを50Hzに20Hzを200Hzに変換する2つの考えがあると思います。 音で人間が判断するとすると後者が適当ではないかと思います。1005Hzと1010Hzの差が人の耳で容易にわかるかといえば難しいと思うので

hamada_matsumoto
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 私もその2つの変換方法に関してはどちらにしようか検討しているところです。

noname#215107
noname#215107
回答No.5

No.3の方へ。 再度No.2です。 失礼しました。よく読まず、単なる振幅変調と考えておりましたが、理解できました。上側波のみを取り出すということですね。 ところで、数十ヘルツの差となりますが、そこまで切れの良いフィルターは作れますでしょうか。

hamada_matsumoto
質問者

補足

再度書き込みありがとうございます。 ところでみなさんはこのような情報、知識をどのようにして得てきたんでしょうか? やはり本などを読んできたんでしょうか?何か参考文献などありましたら是非教えてください。

  • guuman
  • ベストアンサー率30% (100/331)
回答No.4

正弦波を掛ければその周波数分だけ周波数が変化します 三角関数の公式で積を和に直す公式がありますがこれをみれば分かります

hamada_matsumoto
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 >正弦波を掛ければその周波数分だけ周波数が変化します >三角関数の公式で積を和に直す公式がありまうすがこれをみれば分かります とのことで、三角関数の積を和に直す公式をみてみたんですがスイマセン私の知識不足より見ただけではとても理解できませんでした。もう少し詳しく説明していただけるととてもありがたいです。

  • angkor_h
  • ベストアンサー率35% (551/1557)
回答No.3

No.2さんへ No.1の方の方法は通信ではよく用いられています。音声信号を無線周波数帯域に変換して無線伝送して、またそれを戻すのはこの方法です。 つまり、可聴範囲外(低かろうが高かろうが)の振動信号を可聴範囲内信号に変換する方法が当然同じように実現できます。 ディジタル処理は記録には便利ですが、アナログ処理に比べると高度な技術や実現性(経済性)に少し難が感じられます。 ある現象を、人間が直感できる状態にするというのは重要なことではないでしょうか。 脳波の変化が視覚・聴覚で捕らえられたら、その観測が容易になりますよね。 #余計なお世話投稿でした。

hamada_matsumoto
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 No.1さんのより詳しい説明ですね、余計なお世話などとんでもない、とても参考になる意見でした。

noname#215107
noname#215107
回答No.2

今調べたところ、脳波の周波数は数ヘルツから二十数ヘルツの低周波のようですので、No.1の方の方法は使えないようです。 このまま音に変換したのでは、低すぎて聞こえませんね。 記録した信号をテープを早回しにするように、周波数を上げてやれば、スピーカーで再生できる周波数になります。 パソコンでやれば簡単そうですね。 まず脳波計の出力をA-D変換する回路を製作します。 これをパソコンでサンプリング記録します。 記録したデータの時間を縮めてWAVファイル等に変換すれば あとは自由自在ですね。 パソコンで聞くなり、MP3に変換して聞くこともできると思います。 ただ、脳波を音に変換することにどのような意味があるのかは、不明です。 これなら、株式市場や為替のグラフを音に変換することも可能ですね。

hamada_matsumoto
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 これは新しい方法ということなんでしょうか? 株式市場や為替のグラフも音に変換できるというのは面白いですね。 脳波を音に変換したいのは私は今、学生で研究の材料として必要としているからです。

  • ymmasayan
  • ベストアンサー率30% (2593/8599)
回答No.1

ソフトでもハードでも出来ます。 普通はハードでやります。 簡単に言うとf1とf2の周波数を混ぜ(て或る処理をす)ると f1、f2、f1+f2、f1-f2(又はf2-f1)と言う周波数が出てきます。 この中からフィルターでf1+f2の周波数を取り出せば 周波数シフトができることに成ります。 これは振幅変調の応用です。

hamada_matsumoto
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 振幅変調の応用とのことですが、その振幅変調という言葉も初めて聞きました。勉強不足ですね、これから少し調べてみます。

関連するQ&A

  • 周波数の概念がわからない

    DTMを勉強しています。 避けては通れない周波数について質問させてください。 アナログ→デジタル変換時、多くの場合、標本化定理によって 人間の可聴領域22kHzの倍の44.1KHzを採用(CDに記録する場合) していると思うのですが、 私の感覚では以下の2つを結びつけることができないのです。 1.可聴領域でいう周波数20Hz~20kHz辺りというのは、音程の   イメージ(例えばラが440Hz) 2.標本化(サンプリング)でいう周波数は、   一秒間に何回計測するかの値、と考えるのですが 1と2でいう「周波数」は同じものなのですよね? 私にはどうしても同じものと考えられず、混乱します。 頭が固い私に、どうかわかりやすく教えていただけませんでしょうか。 宜しくお願いします。 (カテ違いだったらすみません)

  • 可聴周波数

    生き物の可聴周波数領域が書いてある本は有りませんでしょうか?

  • 低-中ー高のスピーカーの担う周波数

    低-中ー高のスピーカーの担う周波数はそれぞれ幾らでしょう?一般的な物で構いません、人は20-20,000Hzが可聴周波だそうですが  それぞれの音域のスピーカーは何Hzから何Hzまでをカバーしているのでしょう?  人はどこまで(Hz)を低音とまた中音、高音とかんじるのですか?

  • ソフトウェアやアプリを利用して音の周波数を補正する方法はありますか?

    音の周波数を補正するためのプログラミングやソフトウェアを作りたいのですが、そもそも左右のヘッドフォンやスピーカーが周波数をどう処理しているのかという仕組みがわからなくて困っています。 ヘッドフォンの場合、音の周波数をそれぞれ左耳用と右耳用に識別して処理しているのだと思いますが、その処理のメカニズムというか実行方法を教えてください。 また、直接ソフトウェアやアプリケーションをプログラムして、左右のヘッドフォンやスピーカに入ってくる音の周波数を補正する方法があれば、その方法かそれについて書かれている資料を教えてください。

  • 周波数変換の方法

    大変恐縮ですが分かる方、お知恵を貸してください。 私は今大学での研究で、ある建築物の1/25の縮尺模型を使った音響実験を行っています。 具体的には (1)120Hz~4kHzの音を25倍の周波数3kHz~100kHzにした音源(wav)が必要で、 (2)模型内部の音響特性を測定し (3)さらに録音した音の周波数を1/25倍にしようとしています。 この方法として (1)原音のサンプリング周波数(fs)を25倍にして再生 (2)録音するサンプリング周波数は25*fs (3)再現する音源のサンプリング周波数をfsにして再生(分析) で実際に建築物内部の音響特性を再現しようとしています。 ですが(1)までは出来ているのですが(2)、(3)の方法が上手くいっていないためか再現した音では歪みが発生し、とても音響特性を付加した状態ではありませんでした。 周波数変換の方法が悪いのでしょうか? 何か気をつけることがありましたら教えてもらえないでしょうか。 機材についてはスピーカは再生周波数帯域を4kHz~40kHzと15kHz~100kHzのもの二つを使用し、 マイクやアンプも100kHzまで取扱可能な機材を使っています。 フィルターは3kHzまたは14kHzのハイパスをスピーカの前に通しているだけです。 分からなくて大変困っています。どなたかよろしくお願いいたします。

  • サンプリング周波数は高、低音領域?時間間隔?

    サンプリング周波数は高、低音領域?時間間隔? サンプリング周波数について調べると疑問がでてきました。 人間の可聴領域は20kHzまでとか言われていますが、意味はそれ以上周波数が高い、つまり高音は聞くことができない。 と書いています。1秒間に20000回のコマで発生させる時間についてではなかったのですか? 初歩的でちんぷんかんぷんな質問ですいません。

  • スピーカー探しで疑問。「周波数特性」って何ですか?

    これって、幅広い方が「高音質」と言う事なんでしょうか? 調べてみると、人間の可聴域はよくて20KHzが限界みたいに書いてあったんですが スピーカーの中には30KHzとか50KHzまで設定してあるものもありますよね。 人間の可聴域を遥かに超えるような周波数なんて意味あるんですか? それとは逆に、私が候補にしているスピーカーの低い方は42Hzとか45Hzが多いです。 42Hzと45Hzでは、違いあるんでしょうか? 簡単に説明して頂けるとありがたいです。

  • スピーカーの周波数帯域について

     最近PCオーディオにハマっています。ジャンルに関係なく色々聞くのですが、「クラシック・ジャズ系ピアノ」となると音色は別として、小型スピーカーの制限された限界スペックに大きく左右されることに今更ながらに気が付かされました。  私の試聴環境ですが、 アンプはTEAC AI301DAです。専用PCソフト(ASIO USB 排他モード出力)デジタルアンプで音楽ファイルのDACアンプ出力変換ですので再生機器による色はほとんどないと思われます。20~30w程度で1m位のニアフィールド試聴です。  卓上設置のため、スピーカーは「小型サテライトスピーカー YAMAHA NS-10MMを当初使用しておりましたが、キラキラした感じの高温と音像感は凄く良いのですが、低音域が弱くものたりないのでスペックを調べたところ、周波数帯域100Hz~20kHz、89dBでした。 試しにONKYO 108M 60Hz~80kHz81dBと交換したところ、中低音域は大分良くなりましたが、フラットな感じです。そこで更に別のSP(DITONE D900EX 35Hz~35kHz 91dB)で試聴したところ、ピアノの低温の弦?の「ビ~ン、ビ~ン」と言う音までもが一番鮮明に聞こえるようになりました。  このことから、「周波数帯域による差」がなんとなく実感出来ました。  また、ピアノの周波数帯域について調べてみたのですが、一般的なモデルでケンバンの最も左の最低音「ラ」が約27Hzで、最高音が約4kHzとありました。  そこで質問なのですが、 、 (質問1)  メーカーカタログ値の「周波数帯域」の「周波数帯域外」の特に「低音」の人の可聴帯域部分の20Hz~99Hzにあたる音域の表現は「NS-10MM(100kHz~)」ではどのように考えれば良いのでしょうか? おおむね次のどちらかと思われますが? (1)周波数帯域以下の音も出ているが弱い。 (2)周波数帯域以下の音は出ていない。スピーカーから聞こえているのは100Hz以上の音だけ。 (質問2)  卓上使用ですのでサブウーファーは不可で手頃なものを探していたのですが、やや大きいですが小型SPのケンウッド Kseries LS-K901 40Hz~100kHz 4ω 84dB 実売2万円代を見つけました。クロスオーバーなど音色はさておき、小型SPで40Hz~は他にはありません、コスパ的にはかなりハイスペックと思われます。 周波数帯域のみで比較するとハイエンドクラスなのですが? スペックだけでは読み取れないものは何でしょうか? メーカーのスペック表示基準の差によるものでしょうか?  地方在住のため、試聴はできませんので、スペックを信じて買ってみようか迷っております。(^_^;)  色々なご回答のほか、おすすめなどありましたら宜しくお願いいたします。

  • スピーカー,マイクの周波数特性について

    スピーカー、マイクのパラメータとして周波数特性がありますが、 この周波数特性を得る方法を調べています。 スピーカー、マイクどちらも、スピーカーから音を出して マイクで音を拾ってその音を解析(FFT)するみたいですが、 これだと、スピーカー、マイク合わせた特性となり、それぞれの 特性が得られません。それぞれの特性が得られる方法はあるのでしょうか? 片方がフラットな特性だと単体の特性が得られますが、そうするとフラットな スピーカー、マイクを作る時の評価はどうするんだ・・・と疑問が残ります。

  • 時間領域と周波数領域

    音声をリアルタイムで処理するプログラムをC言語で組んでいまして、 今はフィルタのプログラムをしている段階です。 具体的にはLPFとHPFです。 これらフィルタを施す際、フィルタリングは時間領域でするべきでしょうか? それとも周波数領域に変換してからフィルタリングするべきでしょうか? リアルタイム処理が目的なので、計算コストが少なくてすむ方を採用したいと考えています。 やはり周波数領域に変換するとFFT等が必要になってきますので、 時間領域の方が計算コストが少なくて済むのでしょうか。 どうかご意見をお願い致します。