Click here to load reader

Reprezentacija i obrada zvuka

  • View
    146

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Reprezentacija i obrada zvuka. Profesor: Milorad K.Banjanin. Student: Milica Radmilovic. • priroda zvuka – mehaničko kretanje vazduha u prostoru tj. promena vazdušnog pritiska. Karakteristike zvuka. Karakteristike zvuka. • Konverzija fizičkih signala - PowerPoint PPT Presentation

Text of Reprezentacija i obrada zvuka

  • Reprezentacija i obrada zvukaProfesor:Milorad K.Banjanin Student: Milica Radmilovic

  • Karakteristike zvuka

    priroda zvuka mehaniko kretanje vazduha u prostoru tj. promena vazdunog pritiska

  • Karakteristike zvuka

    Konverzija fizikih signala Promena vazdunog pritiska elektrini signal

    Izvor zvuka (mehanike vibracije)

    Talasanje vazduha (promene vazdunog pritiska)

    Senzor promene pritiska (mikrofon)

    Elektrini signal (promenljivi napon)

  • Karakteristike zvuka

    Konverzija fizikih signala elektrini signal promena vazdunog pritiska

  • Skladitenje zvuka

    analogno zvuni signal elektrini signal magnetni medijum / gramofonska ploa

    digitalno zvuni signal elektrini signal digitalizacija podaci fajl

  • Digitalizacija zvuka

    Digitalizacija predstavlja konverziju analognog signala...

    ...u digitalnu reprezentaciju 124 85 161 160 135 76 138 113 147 165 103 136 184 155

  • Digitalizacija zvuka

    Dve vrste aproksimacije kontinualno vreme diskretno vreme kontinualne vrednosti diskretne vrednosti

  • Digitalizacija

    Merenje vrednosti signala u tano odreenimvremenskim trenucima

    Aproksimacija izmerenih vrednosti najbliim vrednostima iz konanog skupa

  • Digitalizacija

    Rezultat digitalizacije niz kvantizovanih veliina izmerenih u pojedinim vremenskim trenucima124 85 161 160 135 76 138 113 147 165 103 136 184 155

    Rekonstrukcija polaznog signala na osnovu digitalne reprezentacije rezultat se razlikuje od originala

  • Digitalizacija

    PCM modulacija (pulse code modulation) 1. uzorkovanje 2. kvantizacija 3. kodovanje: reprezentacija pojedinih kvantizacionih nivoa binarnim brojevima

    001010101110110110101100100100100101110111

  • Digitalizacija

    DPCM modulacija (differential PCM) kodira vrednost kao razliku u odnosu na prethodnu

  • Digitalizacija

    Kada je rekonstruisani signal dovoljno dobar? Nyquist-Shannon teorema odabiranja: frekvencija uzorkovanja mora biti najmanje dva puta vea od najvie frekvencije koju je potrebno ouvati

    primer 1: telefonska linija namenjena za prenos ljudskog glasa ljudski glas: 300 3400 Hz minimalna frekvencija bi bila: 6800 Hz u praksi se koristi: 8000 Hz

    primer 2: CD audio namenjen za skladitenje muzike opseg koji ljudsko uho uje: 20 20000 Hz minimalna frekvencija bi bila: 40000 Hz u praksi se koristi: 44100 Hz

  • Digitalizacija

    Kada je rekonstruisani signal dovoljno dobar? gustina kvantizacionih nivoa maksimalna greka kvantizacije za nivo kvantizacije irine a iznosi a/2

  • Digitalizacija

    Kada je rekonstruisani signal dovoljno dobar? gustina kvantizacionih nivoa u praksi se ukupan broj kvantizacionih nivoa najee predstavlja kao stepen dvojke, tipino 28 ili 216 28= 256 nivoa za skladitenje jednog uzorka potrebno je 8 bita 216= 65536 nivoa za skladitenje jednog uzorka potrebno je 16 bita

    primer 1: telefonska linija frekvencija uzorkovanja: 8 kHz 256 kvantizacionih nivoa 8 bita po uzorku za kodiranje jedne sekunde signala potrebno je: 8000 (Hz) x 8 bita brzina prenosa: 64 kbit/s

  • Digitalizacija

    primer 2: CD audio frekvencija uzorkovanja: 44.1 kHz 65536 kvantizacionih nivoa 16 bita po uzorku za kodiranje jedne sekunde signala potrebno je: 44100 x 16 bita brzina prenosa: 705.6 kbit/s (CD audio je stereo ima dva kanala, dakle sve ovo x2)

  • Obrada signala

    Izvoenje operacija nad signalom u cilju poboljanja njegovih karakteristika npr. editovanje zvunih zapisa, uklanjanje uma

    Obrada signala u vremenskom domenu koristi se sirovim PCM podacima

    Obrada signala u frekventnom domenu koristi se reprezentacijom signala u frekventnom domenu

  • Obrada signala u vremenskom domenu

    zvuni zapis se posmatra kao niz brojeva svaki broj u nizu predstavlja kvantizovanu vrednost x[i] = 124 85 161 160 135 76 138 113 147 165 103 126 122 136 184 155

    sabiranje signala (miksovanje) z[i] = x[i] + y[i]

    mnoenje signala konstantom (utiavanje / pojaavanje) y[i] = A x[i]

    mnoenje signala signalom modulacija (izdvajanje fragmenata) z[i] = x[i] y[i]

    pomeranje signala u vremenu (montaa) y[i] = x[i-N]

  • Obrada signala u vremenskom domenu

    Kombinacije osnovnih operacija crossfade echo replicate fade in/out

  • Obrada signala u vremenskom domenu

  • Frekventni domen

    Furijeova transformacija za dati signal u vremenskom domenu izraunava njegovu reprezentaciju u frekventnom domenu

  • Frekventni domen

    Inverzna Furijeova transformacija za datu reprezentaciju u frekventnom domenu izraunava odgovarajui signal u vremenskom domenu

  • Frekventni domen

    Furijeova transformacija znaenje parametara: t vreme s frekvencija

    signal f(t) se moe predstaviti kao zbir sinusnih signala ije su amplitudedate sa F(s)

  • Frekventni domen

  • Frekventni domen

    Furijeova transformacija rezultat Furijeove transformacije za dati signal moe biti i beskonano mnogo sinusnih komponenti ako zanemarimo neke sabirke, rezultat IFT e se razlikovati od originala

  • Frekventni domen

    boja zvuka karakteristika muzikih instrumenata odreena oblikom funkcije u frekventnom domenu

  • Obrada signala u frekventnom domenu

    Filteri pojaavanje / utiavanje pojedinih frekvencija (equalizer) mnoenje signala u frekventnom domenu sa funkcijom koja definie pojaavanje

  • Kompresija

    Lossless kompresija bez gubitaka iste metode kompresije kao i za rasterske slike

    Lossy kompresija sa gubicima mp3 Ogg Vorbis

  • Kompresija

    mp3 mogunosti za uvoenje neujnih gubitaka: karakteristike ljudskog ula sluha zvukovi koje ovek ne uje zvukovi koje ovek uje bolje nego druge ako se dva zvuka uju istovremeno, glasniji se uje a tii se neuje

    delovi zvunog zapisa se mogu eliminisati bez ujnih razlika

    faktor kompresije ~ 12

  • MIDI

    Musical Instrument Digital Interface protokol za digitalnu komunikaciju muzikih ureaja

    putem MIDI protokola ne prenosi se snimljeni zvuk, nego note koje e instrument odsvirati instrumenti imaju karakteristine boje zvuka izuzetno mali fajlovi ~ 50 KB za 5 minuta muzike

  • HVALA NA PAZNJI!!

Search related