Synthesis of Audio Signals
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
BE2M31SYN | Z,ZK | 6 | 2P+2C | anglicky |
- Vztahy:
- Podmínkou zápisu na předmět BE2M31SYN je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM
- Garant předmětu:
- Roman Čmejla
- Přednášející:
- Roman Čmejla
- Cvičící:
- Roman Čmejla
- Předmět zajišťuje:
- katedra teorie obvodů
- Anotace:
-
Předmět uvádí do základů algoritmů syntézy zvuků (každodenních, hudebních a řečových), číslicových audio efektů a sonifikace. Syntetické multimediální signály se používají v moderních číslicových systémech, systémech virtuální reality, počítačových animacích, hrách a ve filmu. Teoretické koncepty z přednášek budou ve cvičeních doplněny praktickým programováním úloh v Matlabu.
- Požadavky:
-
Podmínkou udělení zápočtu je vypracování vybrané úlohy v MATLABu.
- Osnova přednášek:
-
1. Úvod do číslicové syntézy multimediálních signálů; generování hudební stupnice
2. Tabulkové syntézy; časové a frekvenční transformace, časové obálky
3. Konkatenační a granulační syntézy; parametry, synchronní a asynchronní syntézy
4. Součtové syntézy a spektrální modelování; periodické neharmonické signály
5. Fázový vokodér; modifikace signálu ve frekvenční oblasti
6. Rozdílové syntézy; budící zdroje, jednoduché filtry, ekvalizéry, barevné šumy
7. Formantové syntézy; Klattův syntetizér, kaskádní a paralelní řazení, FOF
8. Lineární predikce; „cross“ syntéza řeči a hudby, modelování neřečových zvuků
9. Modulační syntézy; AM, tremolo, FM, vibráto, alarmy, každodenní zvuky a nástroje
10. Nelineární a tvarovací syntézy; Čebyševovy polynomy, komprese, expanze, zkreslení
11. Efekty založené na časovém zpoždění; echo, dozvuk, hřebenové a fázovací filtry
12. Prostorové efekty; pohyb signálu v prostoru, panning, hall, Schroederův dozvuk
13. Úvod do fyzikálního modelování; číslicové vlnovody, Karplusův Strongův algoritmus
14. Sonifikace biologických (EKG, EMG, EEG, FKG, EOG) a geologických dat, aplikace
- Osnova cvičení:
-
1. Hudební stupnice, Morseova abeceda, simulace aliasingu, kvantování a komprese
2. Frekvenční a časové změny, tabulková syntéza banja a klarinetu
3. Konkatenační syntéza řeči, generování „sci-fi“ zvuků
4. Ptáci, syntézy trumpet, zvonů, gongů a činelů, banja, klarinetu, telefonu
5. Změna délky audio signálů, frekvenční posunutí, potlačení šumu
6. Syntézy perkusních nástrojů, letadla, větru, vln, houslí, kroků, souhlásky „s“
7. Formantová syntéza samohlásek, hudebních nástrojů a zvířecích hlasů
8. Resyntézy řeči, kytary, klavíru, kladiva, „cross“ syntéza hudby a řeči 9. Vibráto, tremolo, mince, kapky, alarmy, klepání, dřevo, klarinet, žestě, zvony
10. Aplikace efektů na drnknutí struny, buben, řeč
11. Simulace dozvuků (sklep, sprcha, chrám)
12. Implementace uvedených efektů na řeči a hudbě
13. Syntéza kytary, harfy, piana a bicích
14. Sonifikace EEG, EKG, FKG, EMG
- Cíle studia:
-
Cílem studia je získání teoretických znalostí a praktických zkušeností s číslicovou audio syntézou.
- Studijní materiály:
-
1. Čmejla, R..: Syntéza audio signálů - přednášky a návody ke cvičením (pdf), 2015, http://sami.fel.cvut.cz/sms/
2. Čmejla, R., Sovka, P.: Úvod do číslicového zpracování signálů - cvičení, ČVUT 2005
3. Miranda, E.R.: Computer Sound Design, ISBN 0-240-51693-1, Focal Press, Oxford, 2002
4. Zölzer, U.: DAFX - Digital Audio Effects, ISBN: 0-471-49078-4, John Wiley & Sons, 2002
- Poznámka:
- Další informace:
- https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BE2M31SYN
- Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:
-
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po Út St Čt Pá - Rozvrh na letní semestr 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Electronics and Communications - Audiovisual Technology and Signal Processing (povinný předmět programu)