310 likes | 450 Vues
This course provides comprehensive lectures on audio processing, designed to enhance understanding of digital signal processing concepts. Topics include time and frequency domain analysis, filter design, speech production, auditory perception, and noise suppression, utilizing the structured approach from Lynn and Fuerst's textbook. Students will engage with practical MATLAB exercises, collaborate across disciplines, and explore audio processing applications in entertainment, healthcare, and human-machine interaction. The practicum starts on April 15, 2003, under the guidance of Wojciech Zajdel.
E N D
Lectures on Audio Processing F. Groen groen@science.uva.nl Jan van Dijk jan.van.dijk@hum.uva.nl
Materiaal • Lectures sluiten aan bij Systemen en Signalen van Jose Lagerberg • Delen uit hetzelfde boek worden gebruikt: Lynn&Fuerst: Introductory Digital Signal Processing with computer applications
literature Electronic book’: www.dspguide.com References to literature Syllabus and examples
Audio Course 2003 http://carol.wins.uva.nl/~wzajdel/AudioCourse/
Practicum: start 15 april !!gebouw Euclides zaal p. 1249.30-12.30 uur • Begeleider: Wojciech Zajdel • literatuur: Lynn and Fuerst • McClellan et al. Computer-Based Exercises for SIGNAL PROCESSING USING MATLAB 5
Survey of Lectures Lecture 1 van Dijk 7 april Introduction Lecture 2 Groen 14 april Basics Topic(s): Time domain, convolution, frequency domain, z-domain Literature: Lynn and Fuerst, chapters 2-4 Lecture 3 Groen 28 april Filters Topic(s): Filter design Literature: Lynn and Fuerst, chapters 5-6
Lecture 4 van Dijk 12 mei Speech Production and Speech Analysis Topic(s): Articulatory and Acoustic Phonetics. Speech production and vocal tract models.Analysis Literature: O’Shaughnessy, Speech Communications. Ch 3. Lecture 5 van Dijk 19 mei Auditory System Topic(s): Frequency and pitch.Levels and loudness. Masking, the critical band. Literature: O’Shaughnessy, Speech Communications. Ch 4. Lecture 6 van Dijk 26 mei Speech Processing and Coding Topic(s): Time and Frequency domain coding. MP3 Literature: O’Shaughnessy, Speech Communications. Ch 7.
Lecture 7 van Dijk 2 june The acoustical environment Topic(s):Room Acoustics, absorbtion and reflection. Transmission, reverberation and reverberation time. Literature: Syllabus Lecture 8 Groen 16 juni Inverse filtering Topic(s): Inverse filtering, suppression of noise Literature: Syllabus; DSPguide chapter 17
Lecture 9 Groen 23 juni Muziek Topic(s): Analysis and synthesis, Midi Literature: Syllabus
Rol audio processing I Audio processing in ons dagelijks leven en in de i-society van de toekomst: • Entertainment: • op de mens gerichte codering MP3, • sound processing(reconstructie, concertzaal akoestiek toevoegen, ruisonderdrukking, etc) • Natuurlijke Mens-Machine interactie • Spraak gestuurde systemen • Spraak synthese
Rol audio processing II • Ambient Intelligence • Huis van de toekomst • Zorgsector • Beveiliging • Monitoring • Correcte werking van machines • Geluidshinder
Aspecten • Veel audio processing toepassingen zijn direct op de mens gericht. • Drie aspecten: • Geluidsanalyse • Codering • Geluidssynthese
Doelstellingen Lectures • In staat zijn om samen te werken met andere disciplines om geïntegreerde systemen te maken • In staat zijn om een inschatting te maken van de oplosbaarheid van een vraagstelling: bewust zijn van de state-of-art • Lectures zijn toepassingsgericht en maken gebruik van de theorie behandeld in systemen en signalen
Typen geluid • Spraak • Muziek • Natuurlijk geluid • Industrie geluid
Spraak- en Taaltechnologie • Belangrijke vorm van natuurlijke communicatie • Direct samenspel tussen taal, spraak (speech=spoken language; taal=written language) en gebaar en beeld. • Debottle-neck voor natuurlijke mens-machine interactie • Heeft ook aspecten van waarschuwing: schreeuw, hulp geroep, richtingshoren • Survey of the State of the Art in Human Language Technology http://cslu.cse.ogi.edu/HLTsurvey/
Muziek • Muziek: Kunstzinnige ordening van klanken. • Muziek synthese: heeft grote vlucht doorgemaakt (Yamaha) • Muziek analyse: lastig • toonhoogte (logaritmische schaal) • polyfonie • tijdsstructuur
Industrie geluid. Karakterisatie van industriegeluid • continue geluid • fluctuerend niet periodiek geluid • fluctuerend periodiek geluid • intermitterend geluid • impulsachtig geluid • impulsachtig geluid met continue karakter. • tonaal geluid • Bezemer, J. (1999). Guide for measuring noise and industrial noise of the Dutch Government.Samson, Alphen a/d Rijn
geluid trillingen waarvoor het gehoororgaan gevoelig is lucht vloeistof vaste stof
beschrijving van geluid geluidsdruk : p=p(x,y,z,t) deeltjessnelheid : v=v(x,y,z,t) de geluidsdruk in lucht geeft de afwijking weer ten opzichte van de gemiddelde barometrische druk [p]=N/m2=Pa
intensiteit I = p v eenheden : Watt/m2
inleidende literatuur Rossing, T. D. (1990). The Science of Sound. Addison-Wesley.