Przetwarzanie sygnałów akustycznych-PW

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

W/16+, L/12+, S2

Przetwarzanie sygnałów: struktura i formowanie sygnałów

Modulacja i detekcja 1: zasada działania modulatorów i demodulatorów

Metodyka i techniki prog. 1: Wymagania wstępne: podstawy pracy w środowisku Matlab

Analiza sygnałów: podstawy przetwarzania cyfrowego sygnałów

Techniki i urz. multimedialne: formaty zapisu dźwięku i obrazu

Elektronika i telekomunikacja/ Systemy telekomunikacyjne, Systemy teleinformatyczne

dr hab. inż. Zbigniew Piotrowski

W ramach wstępu do przetwarzania sygnałów akustycznych omawiana jest ogólna charakterystyka dźwięku, zjawisko rozchodzenia się fali akustycznej oraz artykulacja. Następnie omawiane są mechanizmy percepcji akustycznej w dziedzinie amplitudy, częstotliwości i czasu oraz podstawowe efekty dźwiękowe. Omawiane są metody kompresji stratnej sygnału mowy w tym z wykorzystaniem wokoderów i standardów analizy i syntezy dźwięku. Prezentowane są również techniki ukrywania informacji w sygnale akustycznym zarówno w formie odpornych metod znakujących jak i steganograficznych.

Wykłady:

Wstęp do inżynierii dźwięku. Ogólna charakterystyka dźwięku, rozchodzenie się fali akustycznej, artykulacja. 2 godz.

Percepcja dźwięku. Postrzeganie dźwięku w dziedzinie amplitudy, częstotliwości i czasu. Systemy emisji, efekty dźwiękowe. 4 godz.

Kompresja stratna sygnału mowy. Analiza i synteza sygnału mowy, definicja i klasyfikacja wokoderów, standardy przetwarzania i jakości mowy syntezowanej. 5 godz.

Techniki ukrywania informacji. Cel stosowania i klasyfikacja algorytmów ukrywających w sygnale oryginalnym informację dodatkową. 5 godz.

Laboratoria:

Formowanie efektów dźwiękowych. Realizacja efektów: pitch shifting, time warping, vibrato, stereo phaser, vibrato, flanger. 4 godz.

Wokodery parametryczne. Symulacja działania wybranych klas wokoderów. 4 godz.

Testy wierności oraz integralności sygnału

Testy BS 1116.1 oraz test z wykorzystaniem internetowej aplikacji

odsłuchowej typu klient-serwer. 4 godz.

Seminarium;

Algorytmy przetwarzania sygnałów akustycznych. Szczegółowa analiza wybranych algorytmów, prezentacja działania, możliwości zastosowania i ocena funkcjonalna. 2 godz.

podstawowa:

Edward Ozimek, Dźwięk i jego percepcja. Aspekty fizyczne i psychoakustyczne, PWN 2002

Bartosz Ziółko, Mariusz Ziółko, Przetwarzanie mowy, Wydawnictwa AGH, 2011

Ryszard Tadeusiewicz, Sygnał mowy, WKŁ 1988

Tomasz P. Zieliński, Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów. Od Teorii do zastosowań, WKŁ 2005

dodatkowa:

Wojciech Butryn, Dźwięk cyfrowy, WKŁ 2001

Andrzej Czyżewski, Dźwięk cyfrowy. Wybrane zagadnienia teoretyczne, technologia , zastosowania, EXIT 1998

Mark Owen, Przetwarzanie sygnałów w praktyce, WKŁ 2009

F. Alton Everest, Podręcznik akustyki, SONIA DRAGA 2004

W1 Student zna podstawowe metody przetwarzania sygnałów w systemach telekomunikacyjnych, w tym metody operujące w dziedzinie transformat oraz czasu/ K_W16

W2 Student na uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie akwizycji, nadawania i odbioru sygnałów akustycznych w systemach telekomunikacyjnych/ K_W23

U1 Student potrafi wykorzystać odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe do analizy i oceny działania elementów i układów elektronicznych, urządzeń i systemów telekomunikacyjnych/ K_U07

U2 Student potrafi dokonać analizy sygnałów zdeterminowanych i losowych oraz prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe/ K_U08

K1 Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty skutki działalności inżyniera w obszarze elektroniki, telekomunikacji, teleinformatyki, w tym jej wpływ na środowisko i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje/ K_K02

K2 Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania/ K_K04

K3 Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy/ K_K05

Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej ocen z laboratoriów i seminarium.

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia: pozytywne oceny ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i z seminarium. Na ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych składają się oceny z: kolokwiów wstępnych, pracy bieżącej oraz sprawozdań; efekty z kategorii wiedzy weryfikowane są podczas kolokwium wstępnego oraz w oparciu o sprawozdania; efekty z kategorii umiejętności weryfikowane są w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych; efekty z kategorii kompetencji społecznych weryfikowane są podczas ćwiczeń laboratoryjnych.