15/3/2009. Ένα ψηφιακό σήμα είναι η κβαντισμένη εκδοχή ενός σήματος διάκριτου. χρόνου. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής



Σχετικά έγγραφα
25/3/2009. Η επεξεργασία του ψηφιακού σήματος υλοποιείται μέσω κατάλληλου αλγορίθμου. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής Παράμετροι ελέγχου

1/3/2009. Τα ψηφιακά ηχητικά συστήματα πρέπει να επικοινωνήσουν με τον «αναλογικό» ανθρώπινο κόσμο. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής.

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 3: Θεωρία Ψηφιοποίησης

27/4/2009. Για την υλοποίηση τέτοιων αλγορίθμων επεξεργασίας απαιτείται η χρήση μνήμης. T η περίοδος δειγματοληψίας. Επίκ. Καθηγητής.

6/4/2009. Η επεξεργασία του ψηφιακού σήματος υλοποιείται μέσω κατάλληλου αλγορίθμου. Επίκ. Καθηγητής. Σήμα εξόδου. Σήμα εισόδου

Ημιτονοειδή σήματα Σ.Χ.

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 5: Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων ήχου

1) Να σχεδιαστούν στο matlab οι γραφικές παραστάσεις των παρακάτω ακολουθιών στο διάστημα, χρησιμοποιώντας τις συναρτήσεις delta και step.

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Ακουστική)και)Ψυχοακουστική

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου Εργαστηριακή Άσκηση 4 «Μετατροπή ηχητικών σημάτων από αναλογικό σε ψηφιακό»

Μουσική Πληροφορική. Αλέξανδρος Ελευθεριάδης Αναπ. Καθηγητής Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Μάθημα: Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 4: Ήχος Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ήχος. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 04-1

17-Φεβ-2009 ΗΜΥ Ιδιότητες Συνέλιξης Συσχέτιση

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ

Εφαρμογή στις ψηφιακές επικοινωνίες

H ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ. στις τηλεπικοινωνίες

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Τεχνών Ήχου και Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος

Διακριτές ανακλάσεις = συμβολή κυμάτων

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

Ο Ήχος ως Σήμα & η Ακουστική Οδός ως Σύστημα

27-Ιαν-2009 ΗΜΥ (ι) Βασική στατιστική (ιι) Μετατροπές: αναλογικό-σεψηφιακό και ψηφιακό-σε-αναλογικό

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Θεώρημα δειγματοληψίας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Α. Αιτιολογήστε αν είναι γραμμικά ή όχι και χρονικά αμετάβλητα ή όχι.

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Εισαγωγή στα Σήματα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

Μάθημα: Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

Μέτρηση του χρόνου αντήχησης

3-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Γρήγορος Μετασχηματισμός Fourier Εφαρμογές

υπολογιστικών συστημάτων. Παρουσίαση με τίτλο "Περιεχόμενο, διαδικασία μαθήματος και εισαγωγή"

Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 2η Γραπτή Εργασία

Προμήθεια ψηφιακής κονσόλας μίξης ήχου

Ευρυζωνικά δίκτυα (2) Αγγελική Αλεξίου

ΗΛΕΚΤΡOΑΚΟΥΣΤΙΚΗ Ι ΑΣΚΗΣΗ 1

10-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Παραθύρωση Ψηφιακά φίλτρα

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ D/A & A/D

Στοιχεία επεξεργασίας σημάτων

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

Σύστημα ενίσχυσης ήχου εξωτερικού χώρου (Outdoor Sound Reinforcement System)

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

Αφήγηση Μαρτυρία. Μουσική. Ενίσχυση μηνύματος Μουσική επένδυση Ηχητικά εφέ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 2: Εισαγωγικά θέματα Ψηφιοποίησης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

20-Μαρ-2009 ΗΜΥ Φίλτρα απόκρισης πεπερασμένου παλμού (FIR)

Διαδικασία Ψηφιοποίησης (1/2)

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

FFT. Θα επικεντρωθούμε στο ΔΜΦ αλλά όλα ισχύουν και για τον

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Βαθμολογία Προβλημάτων ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2.1 ΘΕΜΑ 2.2 ΘΕΜΑ 2.3 ΘΕΜΑ 3.1 ΘΕΜΑ 3.2 ΘΕΜΑ 4 ΘΕΜΑ 5.1 ΘΕΜΑ 5.2

ΤΟ ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ. 1. Το περιεχόμενο του μαύρου κουτιού. 2. Είσοδος: σήματα (κυματομορφές) διέγερσης 3. Έξοδος: απόκριση. (απλά ηλεκτρικά στοιχεία)

Κεφάλαιο 3 Προεπεξεργασία Σήµατος Οµιλίας

stopband Passband stopband H L H ( e h L (n) = 1 π = 1 h L (n) = sin ω cn

x[n] = e u[n 1] 4 x[n] = u[n 1] 4 X(z) = z 1 H(z) = (1 0.5z 1 )(1 + 4z 2 ) z 2 (βʹ) H(z) = H min (z)h lin (z) 4 z 1 1 z 1 (z 1 4 )(z 1) (1)

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Μέθοδοι συµπίεσης ηχητικών. Βιβλιογραφία. Κωδικοποίηση µε βάση την αντίληψη.

1/3/2009. ιδάσκων. Ορολόγιο πρόγραμμα του μαθήματος. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής. Εκπόνηση εργασίας / εργασιών. ιαλέξεις. Εργαστηριακό / Εργαστήριο

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 1. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 1 Εισαγωγή

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ διακριτές σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου χρονοσειρές (time series)

Σεισμολογικά Όργανα Κεφάλαιο 8. Chang Heng 132 π.χ.

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 1

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση σήματος PCM

Βαθμολογία Προβλημάτων Θέμα (μέγιστος βαθμός) (βαθμός εξέτασης)

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 10: Γραμμικά Φίλτρα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Κωδικοποίηση ήχου. Σύστημα ακοής MP3 / MP4 Κωδικοποίηση φωνής

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ενδεικτικές Ασκήσεις για το μάθημα: «Μετρήσεις Φυσικών Μεγεθών»

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Συμπίεση Δεδομένων

Διάλεξη 10. Σχεδιασμός Φίλτρων. Κεφ Φίλτρο Διαφοροποιεί το φάσμα ενός σήματος Π.χ. αφήνει να περάσουν ή σταματά κάποιες συχνότητες

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Δρ. Π. Ασβεστάς Εργαστήριο Επεξεργασίας Ιατρικού Σήματος & Εικόνας Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 5

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι. ΙΑΤΡΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ - ΔΙΑΛΕΞΗ 5γ. Σημειώσεις μαθήματος: E mail:

19/2/2009. ιδάσκων. Ορολόγιο πρόγραμμα του μαθήματος. Εκπόνηση εργασίας / εργασιών. Ανδρέας Φλώρος(floros@ionio.gr) Ώρες διαλέξεων : TBD

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Transcript:

15/3/9 Από το προηγούμενο μάθημα... Ένα ψηφιακό σήμα είναι η κβαντισμένη εκδοχή ενός σήματος διάκριτου Μάθημα: «Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου» Δάλ Διάλεξη 3 η : «Επεξεργαστές Ε ξ έ Δυναμικής Περιοχής» Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής χρόνου Τυπικός συμβολισμός ψηφιακού σήματος x(nt), n =...-, -1,, 1,. ή x n Ουσιαστικά ένα ψηφιακό σήμα είναι μία ακολουθία τιμών πεπερασμένου πλήθους Από το προηγούμενο μάθημα... Από το προηγούμενο μάθημα... Συχνότητα δειγματοληψίας και sampling jitter Ποιά η τιμή πλάτους jitter κανονικής κατανομής η οποία είναι μόλις ακουστή; Ποιά η μεταβολή της ενέργειας του jitter κανονικής κατανομής συναρτήσει του πλάτους του jitter Θεωρείστε πλάτος από Ts/1 έως Ts/1 Είναι ο ακουστός ο θόρυβος κβαντισμού; Ποιά η μορφή του; Ποιά η τιμή της ενέργειάς του; Σαν συνάρτηση της ευκρίνειας κβαντισμού Ν (bit) p -MaxJitter +MaxJitter Κώδικας παράδειγμα: Example3_QuantisationError 1

15/3/9 Αλγόριθμοι επεξεργασίας ηχητικού σήματος Κατηγορίες αλγορίθμων ψηφιακής επεξεργασίας Η επεξεργασία του ψηφιακού σήματος υλοποιείται μέσω κατάλληλου αλγορίθμου Σήμα εισόδου Ακουστική - Οπτική αναπαράσταση Αλγόριθμος επεξεργασίας Παράμετροι ελέγχου Ακουστική - Οπτική αναπαράσταση Σήμα εξόδου Επεξεργασία σε επίπεδο είγματος Τμήματος (block) Υλοποίηση σε Λογισμικό Υλικό Προγραμματισμός αλγορίθμου επεξεργασίας Σταθερού σημείου Κινητής υποδιαστολής Ανάγκη για επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο Τ exec <T s για επεξεργασία σε εππίπεδο δείγματος Τ exec <CT s για επεξεργασία σε επίπεδο τμήματος Παράδειγμα επεξεργασίας πραγματικού χρόνου Παράδειγμα επεξεργασίας πραγματικού χρόνου Επεξεργασία σε επίπεδο δείγματος Επεξεργασία σε επίπεδο τμήματος - - 1,,... Είσοδος Αριθμός δείγματος n - - - - 1,,... Είσοδος - - Τμήματα εισόδου ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Έξοδος Τμήματα εξόδου Έξοδος - - - - 1,,... Αριθμός δείγματος n - - - - 1,,...

15/3/9 Επεξεργασία σταθμών πλάτους ψηφιακών σημάτων Αναπαράσταση μεταβολής πλάτους ενός δείγματος G: το κέρδος πλάτους =1-1 1 n G Χ y(n)=g =G -1 1 n Τυπικά ψηφιακά σήματα... Το μοναδιαίο δείγμα (συνάρτηση δέλτα) Το μοναδιαίο δείγμα (συν.) Στη γενική της μορφή: Κώδικας παράδειγμα: CreateDelta.m 3

15/3/9 Το μοναδιαίο δείγμα (συν.) Το μοναδιαίο δείγμα (συν.) Η «ιδιαιτερότητα» της κρουστικής συνάρτησης Υπολογισμός κρουστικής απόκρισης Κρουστική απόκριση: υπολογισμός της εξόδου υπό (οποιαδήποτε) είσοδο Πράξη της συνέλιξης Το μοναδιαίο δείγμα (συν.) Το μοναδιαίο βήμα (ή βηματική ακολουθία) Κώδικας παράδειγμα: CreateUnit.m

15/3/9 Άλλες βασικές μορφές σημάτων Εκθετική ακολουθία Σταθερή ακολουθία = A Γραμμική ακολουθία = na Εκθετική ακολουθία = a n Άσκηση: ποιά η μορφή των παραπάνω ακολουθιών; Φίλτρο απλού κέρδους Εφφέ δυναμικής περιοχής Simple Gain Filter y(n) = G * Εάν G > 1 Εί Ενίσχυση σήματος (ενισχυτής) ή Εάν < G < 1 Εξασθένηση σήματος (εξασθενητής) Εάν G < Αντιστροφή σήματος (αντιστροφέας) Εάν G = 1 Φίλτρο μοναδιαίου κέρδους Κώδικας παράδειγμα: Example_Gain.m 5

15/3/9 Normalization - Κανονικοποίηση Συμπίεση - Compression Η διαδικασία κατά την οποία η μέγιστη (peak) τιμή του σήματος γίνεται Μείωση πλάτους μεγάλων τιμών του σήματος Οι μικρές τιμές πλάτους δεν επηρεάζονται ίση με μια επιθυμητή (target) τιμή idx = find(abs(x)>th); y(idx)=((abs(x(idx))-th)/ratio+th; y(idx)= y(idx).*sign(x(idx)); Σήμα εξόδου (db)) Επιθυμητή τιμή 9% (-.3dB) 1% (db) Εύρεση του κατάλληλου κέρδους G Χ y(n) Λόγος συμπίεσης (ratio) Level detector Κατώφλι (th) G=TargetValue/PeakValue Πολλαπλασιασμός όλων των δειγμάτων του σήματος Gain Control Σήμα εισόδου (db) Λόγος συμπίεσης :1 -> Οι μεγάλες τιμές πλάτους γίνονται οι μισές Κώδικας παράδειγμα: Example_Normalize.m Κώδικας παράδειγμα: Fx_Compressor.m Συμπίεση Compression (συν.) Διόγκωση - Expansion 1. y(n) (th=., ratio=). y(n) (th=., ratio=1). ιαδικασία «αντίστροφη» της συμπίεσης «Μείωση» των τιμών των δειγμάτων του σήματος με τιμές μικρότερες από το κατώφλι. Limiter Για λόγο «διόγκωσης» :1, ένα σήμα πλάτους -. 3dB κάτω από το κατώφλι θα ελαττωθεί κατά -. 3dB ακόμα -. -. -1 Τυπική εφαρμογή: συμπίεση στάθμης.... 1 1. 1. 1. n 1. 5 x 1 θορύβου Παράδειγμα: Demo_Expander.m Demonstration Αρχικό Επεξεργασμένο Επεξεργασμένο Κώδικας παράδειγμα: Fx_Expander.m

1.... -. -. -. -. -1 5 1 15 5 3 35 15/3/9 Noise gating Εφέ παραμόρφωσης κιθάρας Ειδική περίπτωση expansion GuitarDistortion(a,x) y(n): a=.99 y(n): a=.5 k = *a/(1-a); x = (1+k)*(x)./(1+k*abs(x)); Για λόγους μεγαλύτερους από 1:1 είγματα με πλάτος μικρότερο από το κατώφλι δεν «περνούν» Πύλη κλειστή εν απομακρύνει το θόρυβο Απλά τον «κόβει» μαζί με το σήμα όταν η πύλη είναι κλειστή 1.... -. -. -. -. -1 5 1 15 Demonstration Αρχικό Επεξεργασμένο Επεξεργασμένο Ring Modulator Stereo Tremolo Effect μονοφωνική είσοδος : ημίτονο 1kHz, M(n): ημίτονο Hz M(n) Χ y(n) a(n)=asin(*pi*f*t) Εάν a(n)> Τότε το αριστερό κανάλι είναι a(n) * Εάν a(n)< Τότε το δεξί κανάλι είναι a(n) * n Demonstration Αρχικό 1Hz Hz Κώδικας παράδειγμα: Fx_StereoTremolo.m 7

15/3/9 ΤΕΛΟΣ (για σήμερα...) www.ionio.gr/~floros/