matlab.m

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Parametrizador MEL cepstrum
% Par�metros:
% Nombre del fichero de entrada:     n_fichero
% Longitud de la ventana:            l_v
% Desplazamiento:                    desplaza
% N�mero de bandas:                  n_bandas
% Filtrado de preenfasis:            preen
% Salida gr�fica:                    dibuja
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
function [matr_param, n_trozos, matr_dparam, matr_fft, matr_bandas] = ...
          mel_param(n_fichero, n_bandas, l_v, desplaza, preen, dibuja)

[x,fs]=audioread(n_fichero);
if (size(x,2) == 2) % estéreo
    x = x(:, 1);
end

%descartamos las muestras finales
descarta = ceil(l_v/desplaza)-1;
n_trozos = floor(length(x)/desplaza) -descarta;    %trozos sobre los que evaluar el espectro

% funci�n de ventana sobre la que calcular la fft
ventana = hamming(l_v);
% filtrado de preenfasis
if (preen==1)
   a = 1;
   cero=0.95;
   b = [1,-cero];

   x_fil = filter(b,a,x);
   x=x_fil;
end

Matriz_bandas=[];
Matriz_fft=[];
Matriz_cepstrum=[];
Matriz_dcepstrum=[];
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% C�lculo de las bandas MEL
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Frecuencia m�xima representable
fmax=fs/2;
% Valor m�ximo en escala mel
mmax=1127.01048*(log(1+fmax/700));
% Valores equiespaciados en escala mel
f_mels=0:mmax/(n_bandas+1):mmax;
% Valores en Hz equivalentes a los mel calculados
f_frecs=700*(exp(f_mels/1127.01048)-1);
for i=1:n_bandas
    f_ini(i)=f_frecs(i);
    f_fin(i)=f_frecs(i+2);
end
% muestras de inicio y fin
m_ini=floor(f_ini*(l_v/2)/fmax)+1;
m_fin=floor(f_fin*(l_v/2)/fmax)+1;
% filtros en las bandas mel
filtro=zeros(l_v,n_bandas);
for i=1:n_bandas
    filtro(m_ini(i):m_fin(i),i)=bartlett(m_fin(i)-m_ini(i)+1);
end


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%Bucle principal para el c�lculo de los par�metros MEL cepstrum
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
for i=1:n_trozos
    trozo=x((i-1)*desplaza+1 : (i-1)*desplaza+l_v); % Corte del trozo
    trozo_e = trozo.*ventana;              % Enventanado   
    TROZO_E = fft(trozo_e);                % fft
    TROZO_E2= (abs(TROZO_E)).^2;           % abs()^2
    % Rellenamos una matriz con todos los valores
    Matriz_fft(:,i)=TROZO_E2;
    % Filtrado con las bandas MEL
    for j=1:n_bandas
       banda(j)=sum(filtro(:,j).*TROZO_E2);
    end
    Matriz_bandas(:,i)=banda';              % Energ�a en bandas
    Matriz_cepstrum(:,i)=dct(log(banda))';  % DCT
end

a=1;
b=[2,1,0,-1,-2];

for(i=1:n_bandas)
    Matriz_dcepstrum(i,:)=filter(b,a,Matriz_cepstrum(i,:));
end


matr_param  = Matriz_cepstrum';
matr_dparam = Matriz_dcepstrum;
matr_fft    = Matriz_fft;
matr_bandas = Matriz_bandas;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Representaci�n gr�fica
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
if (dibuja==1)
   figure;
   plot(filtro);
   title('Filtros para MEL cepstrum');
   xlabel('Muestras');
   ylabel('Amplitud');

   figure;
   surf(log(Matriz_bandas));
   title('Energía en bandas');
   xlabel('Trama');
   ylabel('Banda');
   zlabel('Amplitud');

   figure;
   plot(Matriz_cepstrum');
   title('Parámetros MEL cepstrum');
   xlabel('Trama');
   ylabel('Valor del Cepstrum');
   grid;
   
   figure;
   surf(log(Matriz_fft(1:l_v/2+1,:)));
   title('Espectrograma');
   xlabel('Trama');
   ylabel('Banda en frecuencia');
   zlabel('Amplitud');
   shading interp;
   
   figure;
   plot3(Matriz_cepstrum(1,:), Matriz_cepstrum(2,:),Matriz_cepstrum(3,:), 'marker', '*', 'color', 'r');
   title('Parámetros MEL cesptrum de las observaciones');
   xlabel('Primer Componente');
   ylabel('Segundo Componente');
   zlabel('Tercer Componente');
   grid;
   
   figure;
   title('Parámetros Delta cepstrum');
   plot(Matriz_dcepstrum');
   xlabel('Trama');
   ylabel('Valor del Delta Cepstrum');
   grid;
end