Zpracování akustických signálů

Předmět je náhradou za:

Zpracování akustických signálů (37ZAS)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Předmět je určen zájemcům o problematiku zpracování akustických signálů (ZAS). Zabývá se nejprve popisem akustických signálů a způsoby jejich zpracování. Dále obsahuje číslicové zpracování signálů s uvažováním vlivu na sluchový vjem a jejich psychoakustickou optimalizaci. Při přenosu audio signálů jsou využívány popsané metody kódování a komprese signálů. Průmyslové aplikace ZAS jsou zaměřeny na analýzu hluku a vibrací.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Akustické signály, přehled, vlastnosti. Psychofyzikální aspekty DSP zvukových signálů

2. Diskretizace zvukových signálů, aliasing. Kvantování signálů, granulační šum

3. Restituce zvukových signálů , nelineární zkreslení, korekce

4. Úpravy zvukových signálů převzorkováním, použití ditheringu, noise shaping

5. Psychoakustická optimalizace zvukových signálů

6. Šíření signálů v akustických a elektroakustických soustavách. Sběr a zpracování dat

7. Časová a kmitočtová analýza audio signálů, hluku a vibrací

8. Zpracování digitálních zvukových signálů, studiové a průmyslové aplikace

9. Návrh, generování a analýza měřicích signálů. Harmonické, impulsní a MLS signály

10. Analýza složených elektroakustických soustav pomocí číslicových měřicích signálů

11. Wignerovy distribuce, kumulativní spektra. Time delay spectrometry

12. Kódování audio signálů z hlediska jejich vnímání. Psychoakustické modely.

13. Zpracování audio signálů typu MPEG-Audio, ATRAC, Dolby.

14. Zkreslení signálů způsobené kódováním. 3D reprodukce zvukových signálů.

Osnova cvičení:

1.Úvod do zpracování a analýzy zvukových signálů pomocí prostředí MATLAB

2. Návrh číslicového filtru pro psychoakustickou optimalizaci signálů

3. Analýza vlivu diskretizace zvukových signálů na kmitočtové spektrum, granulační šum

4. Stanovení odstupu S/N při DSP zvukových signálů, statistická a kmitočtová analýza

5. Poslechové testy pro posouzení vlivu DSP hudebních signálů na sluchový vjem

6.Analýza kvantování signálu nízké úrovně, dithering

7. Modelování psychoakustické optimalizace zvukových signálů

8. Dekonvoluce signálů, cepstrální analýza zvukových signálů s ozvěnou

9. Návrh číslicového generátoru zvukových signálů pro studiová zařízení

10. Návrh, generování, analýza harmonických, impulsních a náhodných měřicích signálů

11. Analýza složených elektroakustických soustav pomocí MLS signálů

12. Zpracování zvukových signálů na počítačích se zvukovou kartou

13. Snímání, číslicové zpracování, časová a kmitočtová analýza hudebních signálů

14. Zpracování zvukových signálů typu MPEG, rozbor psychoakustického modelu

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Kadlec, F.: Zpracování akustických signálů. Praha: ČVUT. 2002

2. Mitra, S. K., Kaiser, J. F.: Handbook for Digital Signal Processing. New

York: John Wiley & Sons. 1993

3. Madisetti, V. K., Williams, D. B.: The Digital Signal Processing Handbook. Salem: CRC Press. 1998

4. Hartmann, W. M.: Signals, Sound, and Sensation. New York: American

Institute of Physics. 1997

5. Kahrs, M., Brandenburg, K.: Applications of Digital signal Processing to

Audio and Acoustics. Boston: Kluwer Academic Publishers. 1998

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Charakter cvičení: l, c

Předmět je také nabízen v anglické verzi.

Předmět ZZ - TR

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (povinný předmět)