Lectures on Audio Processing F. Groen Jan van Dijk

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’: References to literature Syllabus and examples

Audio Course

Practicum: start 15 april !! gebouw Euclides zaal p 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 3Groen 28 april Filters Topic(s):Filter design Literature:Lynn and Fuerst, chapters 5-6

Lecture 4van 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 5van 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 6van Dijk 26 mei Speech Processing and Coding Topic(s):Time and Frequency domain coding. MP3 Literature: O’Shaughnessy, Speech Communications. Ch 7.

Lecture 7van 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. De bottle-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

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/m 2 =Pa

intensiteit I = p v eenheden : Watt/m 2

zuivere toon

lopende golven (1 - dimensionaal)

lopende harmonische drukgolf

lopende harmonische snelheidsgolf

Intensiteit

akoestische impedantie

de decibel

Complexe getallen 30

resultaat

inleidende literatuur Rossing, T. D. (1990). The Science of Sound. Addison-Wesley.