1. Wprowadzenie.
Poprzez obróbkę dźwięku rozumiemy wszelkiego rodzaju filtrowanie sygnału fonii za pomocą określonych filtrów
w celu uzyskania żądanych efektów dźwiękowych. Celem ćwiczenia było poznanie jednego z podstawowych sposobów
obróbki sygnału dźwiękowego. Polega on na zastosowaniu splotu sygnału fonii z funkcją filtrującą zwaną dalej maską.
Definicja splotu funkcji:
2. Zadanie.
Rozpatrzmy cyfrowy sygnał dźwiękowy A o długości n=8 bitów (a1, a2, ..., a8) i masce B również w postaci cyfrowej
o długości m=3 bity (b1, b2, b3).
|
W jaki sposób wykorzystać funkcję splotu do przepuszczenia sygnału A przez maskę B i jaka będzie postać sygnału
wyjściowego C ?
|
3. Algorytm.
Algorytm polega na przesuwaniu maski B wydłuż sygnału wejściowego A co jeden bit i obliczaniu wartości kolejnego bitu
sygnału wyjściowego Ci za pomocą funkcji splotu zdefiniowanej dla sygnałów cyfrowych.
Krok 1
Należy odwrócić maskę (zgodnie z definicją) aby otrzymać możliwość wygodnego mnożenia kolejnych bitów sygnału
przez bity maski podczas przesuwania maski.
|
Krok 2
Ustawić maskę w stosunku do sygnału wejściowego w ten sposób aby bit b1 pokrywał się z bitem a1.
Oznacza to, że sygnał wejściowy A należy uzupełnić o dwa bity początkowe o wartości równej zeru.
|
Krok 3
Do obliczenia pierwszego bitu sygnału wyjściowego C zastosować wzór:
gdzie p=1, q=0 czyli
.
Następnie przesunąć, maskę o jeden bit w prawo, w stosunku do sygnału wejściowego A.
|
i obliczyć wartość drugiego bitu sygnału wyjściowego C stosując analogiczny wzór
(należy uwzględnić przesunięcie maski o 1 bit: p=p+1, q=q+1), tzn.
.
Krok 4
Przesunąć maskę o kolejny bit i obliczyć wartość kolejnego bitu sygnału wyjściowego. Filtrowanie sygnałów cyfrowych
polega na tym, aby każdy bit sygnału wejściowego "przepuścić" przez każdy bit maski. Stąd można łatwo zauważyć, że w celu
prawidłowego splotu sygnału A z maską B należy sygnał wejściowy uzupełnić również o 2 ostatnie bity - równe zeru.
|
Analogicznie ostatni bit sygnału wyjściowego będzie miał wartość:
.
Długość sygnału wyjściowego C także zwiększy się o 2 bity. Ogólnie można stwierdzić,
że sygnał cyfrowy o długości n bitów, po "przepuszczeniu" przez maskę o długości m bitów zwiększa swoją
długość do n+m-1 bitów.
|
|