“Fundamental Analysis” : Analyse de la fréquence fondamentale (F0)

Cette analyse cherche la fréquence fondamentale à l’aide d’une analyse des pics spectraux. Une estimation de la fréquence fondamentale F0 est faite dans chaque fenêtre d’analyse.

# Remarque importante : Les valeurs de F0 peuvent sembler ne pas correspondre exactement à la hauteur perçue (le “pitch”), dans les hautes ou basses fréquences : cela est du aux propriétés de la perception humaine. Si l'énergie du fondamental est faible, nous avons tendance à nous attacher à l'échelle spectrale.

Cette analyse se fait sur tout ou partie du son.

Pour les sons autres que monophoniques, cette analyse se fait sur l'un des canaux au choix ou sur tous les canaux à la fois.

Elle génère un fichier SDIF contenant l'estimation de la fréquence fondamentale du son. Cette estimation de F0 est affichée sous forme de Bpf dans la fenêtre du sonagramme.

Si le sonagramme est affiché, elle s'y superpose.

Cette Bpf peut être éditée et modifiée dans l'éditeur de Bpf (voir Editeur Bpf).

Dans le menu “Analysis”, l'item “Fundamental Analysis...” ouvre le panneau de réglage “Fundamental Analysis Parameters”.

Un menu déroulant propose 3 options pour cette analyse :

- “Feature Scoring” (par défaut),

- “Energy Histogram”,

- “Piched Percussions”.

Les analyses “Feature Scoring” et “Energy Histogram” sont utilisées pour les instruments harmoniques et la voix.

Ce sont deux implémentations différentes de la même idée.

Dans les deux cas, deux critère sont utilisés pour évaluer les candidats à la fréquence fondamentale :

- le critère “Spectral Match” : les harmoniques de la fréquence fondamentale doivent s'accorder avec les pics spectraux observés,

- le critère “Enveloppe Smoothness” : la séquence des amplitudes des harmoniques qui seront attribuées à la fréquence fondamentale doit créer une enveloppe spectrale raisonnable pour une source sonore naturelle.

Les analyses “Feature Scoring” et “Energy Histogram” sont utilisées pour les instruments harmoniques et la voix.

Ce sont deux implémentations différentes de la même idée.

Dans les deux cas, deux critère sont utilisé pour évaluer les candidats à la fréquence fondamentale :

- le critère “Spectral Match” : les harmoniques de la fréquence fondamentale doivent s'accorder avec les pics spectraux observés,

- le critère “Enveloppe Smoothness” : la séquence des amplitudes des harmoniques qui seront attribuées à la fréquence fondamentale doit créer une enveloppe spectrale raisonnable pour une source sonore naturelle.

Les deux algorithmes utilisent différentes fonctions mathématiques pour évaluer le “Spectral Match” et l'“Enveloppe Smoothness”.

L'analyse “Feature Scoring” permet, elle, une adaptation par l'utilisateur du poids accordé à chacun des critères (via les paramètres : “Envelope Weight”, “Spectral Match Weight”) et permet ainsi d'adapter l'algorithme à des instruments spécifiques.

L'analyse “Feature Scoring” est recommandée comme méthode par défaut pour les estimations de fréquence fondamentale de sons harmoniques.

L'analyse “Piched Percussions” convient particulièrement aux cas spécifiques de percussions tonales de type xylophone, marimba...

Cette méthode utilise une combinaison de la détection des transitoires et d'estimation de hauteur.

# Remarque : Comme le modèle utilisé pour cette analyse est basé sur la vibration de barres ou de membranes, celle-ci ne s'applique pas aux instruments de type piano, clavecin...