エラー表示：配列インデックスは正の整数または logical 値でなければなりません。

Question

[イメージ説明])### 前提・実現したいこと
初心者です.
MATLABでconvを使わずに畳み込み積分をしたいです.

ここに質問の内容を詳しく書いてください。
（例）PHP(CakePHP)で●●なシステムを作っています。
■■な機能を実装中に以下のエラーメッセージが発生しました。

発生している問題・エラーメッセージ

y(n)=の式において
配列インデックスは正の整数または logical 値でなければなりません。
と表示されます.何が問題なのでしょうか.

エラーメッセージ
配列インデックスは正の整数または logical 値でなければなりません。
y(n)=y(n)+g(k)*x(n-k+1);


### 該当のソースコード
MATLAB

[x fs]=audioread('*****');
n_length=length(x);
[g fs]=audioread('*****');
g_length=length(g);
y=zeros(1,n_length+g_length-1);
for n=1:n_length
    for k=1:n_length-g_length+1
     
  y(n)=y(n)+g(k)*x(n-k+1);
  
    end
end
ソースコード

試したこと

x(n-k+1)の中身を変更したりしましたが,どうしても0になります.

ここに問題に対して試したことを記載してください。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

for n=1:n_length + g_length -1
  
     if n>n_length
         left = n-n_length+1;
     else
         left=1;
     end
     if n < g_length
         right = n;
     else
         right = g_length;
         for k=left:right
y(n)=y(n)+g(k)*x(n-k+1);

         
     end
    
end

ここにより詳細な情報を記載してください。
教えていただいたように修正したのですがこのプログラムだとgがxより小さい時しか動作しません.常に成り立つプログラムにするにはどのように変更すれば良いでしょうか」.

Answer 1

xの要素の個数が4個、gの個数が3個の場合を例にとって説明します。

gが左から右へ動いて行ったときの重なり具合を見てみると、

1回目
    [x x x x]
[g g g]                重なりは1個

2回目
    [x x x x]
  [g g g]              重なりは2個

3回目
    [x x x x]
    [g g g]            重なりは3個

4回目
    [x x x x]
      [g g g]          重なりは3個

5回目
    [x x x x]
        [g g g]        重なりは2個

6回目
    [x x x x]
          [g g g]      重なりは1個

という風にgが左端にあるときと右端にあるときは、重なる個数が減るのですが、それが考慮されていないので、配列の範囲をはみ出たところをアクセスしてしまっています。

重なる個数を考慮に入れたループをベタに書くと

for n = 1:n_length+g_length-1
    if n > n_length
        left = n - n_length + 1;
    else
        left = 1;
    end
    if n < g_length
        right = n;
    else
        right = g_length;
    end
    for k = left:right
        y(n) = y(n) + g(k) * x(n-k+1);
    end
end

Comments

[kaeruuuun]

コメントありがとうございます.上手く畳み込み積分できました.ありがとうございます.ただ初心者ということもありあまり理解が追いついていないので可能であれば,プログラムの説明をより詳しくしていただけますでしょうか.

[kaeruuuun]

上にも書いたのですが,gとxの大小関係が変わったときにうまく動作しません.改善策はありますでしょうか.

[Bearded-Ockham]

conv関数と結果を比較してみましたか、多少の計算誤差はあるものの、有効数字13桁か14桁くらいで、ほぼ一致しています。どのように動作確認をしたのでしょうか。

[kaeruuuun]

今一度計算したら上手く動作しました.お騒がせして申し訳ございません.ということはg_lengthとn_lengthの大きさの大小関係によらずこのプログラムは成立するということでしょうか.for文の前にまずg_lengthとn_lengthを比較するというif文を作成したのですが,これは不要ということでしょうか.動作確認はconvで出力した結果とこのプログラムの結果を重ね合わせて比較し,sound関数で音を聞きました.

[kaeruuuun]

実は昨日実行したときにはこのプログラムで作成した音を聞くと最初の方がカットされた音になっていました.

Answer 2

audioread でファイルを読み込めていないのでは？

Comments

[kaeruuuun]

コメントありがとうございます.実際は****ではなくファイル名.wavにしているのでそこはあっていると思います.y(n)=y(n)+g(k)*x(n-k+1);にエラーが表示されます.forのなかでx(n-k+1)がどう計算しても0になってしまいます.

[yuki23]

「あっていると思います」ではなく、変数の中身など結果を自分で見て、読み込めていることを確認してください。

[kaeruuuun]

実際にconvを使って計算したら計算できているのであっています.

[kaeruuuun]

convで計算したものをsound関数で音を聞きましたが,ちゃんと畳み込みできていました.