Низкочастотная фильтрация речевого сигнала
Эквалайзеры - устройства в виде управляемых спектральных фильтров. Методика расчета реальной и мнимой частей спектра выходного сигнала. Представление линейной фильтрации во временной области в виде свертки сигнала с импульсной характеристикой фильтра.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.06.2020 |
| Размер файла | 42,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Цель работы
Получение навыков работы с основными функциональными возможностями эквалайзера и частотной фильтрации.
2. Краткие теоретические сведения
Алгоритм низкочастотная фильтрации
Представим линейную фильтрацию во временной области в виде свертки сигнала с импульсной характеристикой фильтра:
у(0 = /i(t) * x(t),
эквалайзер сигнал фильтрация
где h(t) - импульсная характеристика, * - оператор свертки.
Представим фильтрацию кадра сигнала в спектральной области:
Х(п, к) = DFT{X(ty} - спектры входного кадра сигнала;
Y(п, к) = DFT{Y(t)} - спектры выходного кадра сигнала;
Н(п) = DFT{h(t)} - передаточная функция (АЧХ).
В спектральной области фильтрацию можно представить в следующем виде
Y(n, к) = H(ri)X(n,k) = Yr(n,k') + jYi(n,k~)
где Y (п, /с) - спектр кадра сигнала на выходе фильтра. Рассмотрим реальную и мнимую часть спектра выходного сигнала.
Х(п, к) = Хг(п, к) + jXi(f, t)
Хг(п, /с) - симметричная, Xi(n, к) - антисимметричная.
Поскольку h(t) - вещественная и симметричная функция, то Н(п) - вещественная симметричная функция (Hi(n) = 0).
K(n,k) = H(n)X(n,/c) = HrXr + HrXi = Yr(n,fc) + jYi(n,k)
Поскольку Yr(n, к) = H(n)Xr(n, к} - симметричная функция, a Yi(n,kY) = H(n)Xi(n,k) - антисимметричная функция, то выходная последовательность на кадре y(t) = /DFT{Y(n,k)} является вещественной функцией.
Эквалайзеры и фильтр темброкоррекции
Эквалайзеры - это управляемые спектральные фильтры. Назначение эквалайзеров:
- формирование сигнала с заданным спектром (spectral shaping);
- создание фильтров с частотной характеристикой сложной формы;
- коррекция спектральных искажений сигналов.
Типы эквалайзеров [2]:
- графические эквалайзеры (задаются полосы и коэффициенты передни);
- параметрические эквалайзеры (задаются величины параметров передаточной функции);
- параграфический эквалайзер - это параметрический эквалайзер с графическим дисплеем;
- интеллектуальные эквалайзеры (с адаптивной подстройкой параметров).
Фильтр темброкорреции (ФТК), в программе Sound Cleaner II - это 4- параметрический эквалайзер. Параметрами управления являются нижняя и верхняя частоты FI, F2 диапазона, где АЧХ равна единице и коэффициенты К1,К2 наклона (спада/подъема) АЧХ за пределами плоского участка АЧХ (в области низких и высоких частот).
На рисунке 1 приведен пример характеристики ФТК.
Рисунок 1 - Характеристика 4-параметрического эквалайзера (Fl=500 Гц, К1=-2 дБ, F2= 1000 Гц, К2 = -12 дБ)
Задание 1
1) Откройте файл Pub.wav. Воспроизведите запись. Перенесите эквалайзер из вкладки фильтры в область левого канала справа.
Нажмите кнопку E L чтобы отобразить средний спектр исходного сигнала. Увеличьте разрешение по оси X в области низких частот с помощью колеса прокрутки мыши. Передвиньте слайдеры под частотами 60 Гц и 120 Гц вниз до -72 дБ.
Нажмите кнопку Предпросмотр на панели управления воспроизведением.
Нажмите кнопку Контрастировать фильтр I J, чтобы усилить степень подавления помех.
Нажмите кнопку Спектр сигнала на выходе О и переведите тип спектра на Мгновенный.
Воспроизведите запись.
Сравните спектры сигнала на входе и на выходе.
Нажмите кнопку, чтобы уменьшить размер окна Эквалайзера.
Добавьте «Усилитель» в схему фильтрации и передвиньте слайдер усилителя на 20 дБ.
Нажмите кнопку Фильтровать . фильтровать чтобы применить фильтры. Нажмите Схема --> Сохранить как..., чтобы сохранить схему фильтрации и параметры фильтров в файл для дальнейшего использования. Сохраните файл Файл --> Экспорт в звуковой файл... Pubtp.wav.
2) Откройте файл wav. Воспроизведите запись. Откройте окно настроек Эквалайзера и нажмите кнопку F3 чтобы обнулить все слайдеры. Оцените средний спектр сигнала на входе.
Используйте колесо прокрутки мыши, а также кнопки, для наилучшей визуализации спектра сигнала.
Нажмите w , чтобы построить инверсный фильтр. Передвиньте белую вертикальную марку справа на 4500 Гц, а левую марку на 199 Гц, чтобы изменить область обработки сигнала. Измените положение слайдера Q1 для темброкоррекции низких частот: -О - для подавления низких частот и + - для усиления низких частот. Измените положение слайдера Q2 для темброкоррекции высоких частот: - для подавления высоких частот и + - для усиления высоких частот.
3) Откройте файл. Воспроизведите запись. Оцените средний спектр сигнала. Нажмите кнопку W Гармонический фильтр.
Произведите фильтрацию и сохраните обработанный файл как наводка ЭК, wav.
Литература
1. Sound Cleaner II. Программное обеспечение для шумоочистки звука STC-S630. Руководство пользователя. ЦВАУ.00564-01 90.
2. Загуменнов А. П. Компьютерная обработка звука. М.: ДМК, 1999, 384 с.
3. Boll S. Suppression of acoustic Noise in Speech Using Spectral Subtraction//IEEE Trans. ASSP, vol.27, N4, 1979, pp. 113-120.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание архитектуры процессора TMS320C25. Моделирование фильтра в модуле FDATool программной среды Matlab. Алгоритм нерекурсивной фильтрации сигнала. Расчет массива отсчетов входного сигнала. Моделирование фильтра при различных частотах входного сигнала.
курсовая работа [119,2 K], добавлен 14.06.2015Обработка детерминированного сигнала. Классификация измерительных сигналов. Формула исходного сигнала. Построение спектра амплитуд и спектра фаз. Точность спектрального анализа. Нормальный закон распределения. Спектральный анализ случайного сигнала.
курсовая работа [616,8 K], добавлен 07.07.2013Разработка программного обеспечения, предназначенного для изменения характеристик исходного звукового сигнала с целью изменения характеристик его звучания. Алгоритмы обработки и фильтрации звукового сигнала, редактирование его, изменение темпа и уровня.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 08.07.2008Разработка программного обеспечения на языке C. Определение сигнала на выходе цепи, формирование его передаточной характеристики. Расчет длительности переднего фронта входного и выходного сигнала. Выбор структуры, отладка и тестирование программы.
курсовая работа [83,0 K], добавлен 26.09.2014Приведение выходного сигнала к аналитическому вид. Программа расчёта характеристик выходного сигнала электрической цепи. Таблица идентификаторов и описаний пользовательских подпрограмм. Построение графиков по массивам входного и выходного сигналов.
контрольная работа [594,2 K], добавлен 28.09.2012Разработка проектов на языке программирования высокого уровня. Составление алгоритма решения. Определение длительности переднего фронта входного, выходного сигнала. Работа с дисковыми файлами. Представление программы в виде иерархической структуры блоков.
курсовая работа [163,2 K], добавлен 28.05.2015Генерирование и сохранение мелодии в виде звукового файла формата wav. Проведение частотного анализа полученного сигнала. Зависимость объема wav-файлов от разрядности кодирования сигнала. Спектр нот записанного wav-файла с заданной разрядностью.
лабораторная работа [191,0 K], добавлен 30.03.2015Построение структурных схем - графических представлений алгоритмов цифровой фильтрации. Возможные варианты синтеза структур на примере рекурсивных фильтров. Построение разностного уравнения таких фильтров с записью системной функции в общем виде.
презентация [123,3 K], добавлен 19.08.2013Проведение идентификации модели по схеме МНК. Запись исходной модели в дискретной форме. Сравнение параметров модели и результатов идентификации. Анализ графиков модельного выходного сигнала и оценки выходного сигнала, восстановленных по схеме МНК.
лабораторная работа [461,0 K], добавлен 19.02.2015Моделирование фильтра на функциональном уровне. Анализ характеристик во временной и частотной областях. Программа построения характеристик и численного расчета выражений. Оболочка построения принципиальной схемы фильтра и получения характеристик.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.12.2010Описание объекта управления - флотомашина ФПМ-16. Определение передаточной функции формирующего фильтра сигнала помехи. Имитационное моделирование САУ при действии сигнала помехи. Определение соотношения "Сигнал/шум" на выходе фильтра и выходе САУ.
курсовая работа [1021,4 K], добавлен 23.12.2012Критерий разработки кодирующих устройств. Международный стандарт кодирования для передачи речи в телефонном канале PCM. Оценка качества сигнала. Задача спектрального оценивания. Гармонический алгоритм Берга. Системы синтеза речи. Форматы звуковых файлов.
дипломная работа [905,3 K], добавлен 17.10.2012Понятие и сущность амплитудной модуляции. Амплитудно-модулированные колебания и их спектры. Построение модулирующего сигнала. Метод суперпозиции, оцифровка сигнала. Программа, демонстрирующая наглядное представление амплитудной модуляции сигналов.
методичка [577,1 K], добавлен 07.08.2013Характеристика сигнала и его представление в виде математического ряда. Условия ортогональности двух базисных функций. Ряд Фурье, его интегральное преобразование и практическое использование в цифровой технике для обработки дискретной информации.
реферат [69,9 K], добавлен 14.07.2009Графики переходного процесса. Параметры при передаче импульсного сигнала. Апериодический характер переходного процесса. Минимальная задержка распространения сигнала между наиболее удаленными элементами устройства. Размеры основания панели и платы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.02.2009Обзор программного обеспечения для проектирования устройств фильтрации, исследование их возможностей и свойств, обоснование выбора. Моделирование фильтра на схемотехническом уровне в системе Electronic Workbench в частотной и временной областях.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 13.03.2012Порядок и методика моделирования входного сигнала, общие принципы представления сигналов математическими моделями. Взаимосвязь математических моделей с компьютерными, их место и значение на современном этапе. Пакеты для моделирования различных процессов.
реферат [1,1 M], добавлен 19.04.2009Исследования амплитудных и временных параметров электрического сигнала. Классификация осциллографов по назначению и способу вывода измерительной информации, по способу обработки входного сигнала. Классы SignalObject, Ostsilograf, Setka, Signal и Form2.
курсовая работа [841,8 K], добавлен 08.09.2014Окно для работ с Design Assistant. Пример комбинационной логики, используемой в качестве тактового сигнала. Условия эффективного снижения энергопотребления с помощью сигнала синхронизации, полученного при помощи логической ячейки. Вкладка Fitter Settings.
курсовая работа [562,7 K], добавлен 05.11.2014Вычислительный процесс, протекающий в машине при звукозаписи с микрофона. Подготовка к проведению звукозаписи. Оцифровка аналоговых сигналов. Сравнение амплитуд сгенерированного микрофоном сигнала и эталонного сигнала. Окончание процесса звукозаписи.
контрольная работа [139,1 K], добавлен 06.09.2011
