MCAS: Číslicové zpracování akustických signálů

Obrázek vystihující předmět
Garant: Ing. Miroslav Balík, Ph.D.
Zkratka: MCAS
Rozsah: 26P – 39L
Zařazení: magisterské studium
Kredity: 6
Povinnost: volitelný oborový předmět
Typ studia: prezenční

Stručný popis

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními a pokročilými metodami simulace a postupy implementace v oblasti číslicového zpracování zvuku. Značná pozornost je věnována současným vývojovým trendům v oblasti obecného zvukového signálu se zaměřením na signál hudební.

Popis předmětu

Studenti získají podrobný přehled o postupech analýzy a zpracování zvukových signálů. Získají zkušenosti se simulací diskrétních a číslicových systémů prostřednictvím moderních simulačních prostředků. Budou schopni navrhovat a simulovat algoritmy pro zpracování akustických signálů, které jsou určeny přímo pro CPU počítačového systému nebo pro signálový procesor.

Obsah předmětu (anotace):

Akustický signál a jeho základní vlastnosti, maskování zvuku, přístupy k implementaci diskrétního a číslicového systému pro zpracování zvuku, základní a pokročilé metody a struktury pro zpracování signálu, časově invariantní a variantní systémy a jejich optimální simulace a realizace, implementace často používaných nástrojů pro úpravu zvuku a hudebních efektů, nelineární systémy pro zpracování zvuku a jejich implementace, systémy pro panoramování zvuku, simulace šíření zvuku vln v uzavřeném prostoru a způsoby její implementace, restaurování poškozených zvukových záznamů.

Sylabus

  1. Zvuk, akustický signál a jeho základní vlastnosti, vnímání zvuku člověkem, maskování zvuku,
  2. Diskrétní signály a systémy, přístupy k realizaci diskrétního a číslicového systému, zvukové signály a jejich zpracování,
  3. Základní prostředky, metody a struktury pro realizaci DSP systémů,
  4. Pokročilé zpožďovací struktury, zpožďovací sítě,
  5. Časově invariantní a variantní kmitočtové filtry a hudební efekty,
  6. Systémy FIR, optimalizované algoritmy implementace FIR systému,
  7. Systémy IIR s variantní délkou zpožďovacího zásobníku, detektor špičkové a efektivní hodnoty, diskrétní integrátor signálu,
  8. Systémy pro úpravu dynamiky signálu, systém DRC, maximizer,
  9. Model nelineárního diskrétního systému, popis základních nelinearit a nelineárních systémů, kmitočtově závislé nelineární systémy,
  10. Panoramování zvukových signálů, vektorové panoramování, ambisonické panoramování, multikanálové panoramování, panoramování odražených zvukových vln.
  11. Simulace šíření zvukových vln, fyzikální, smyslový a aproximační přístup, kmitočtově závislá absorpce zvukových vln,
  12. Echogram, prvotní odrazy, následné odrazy a mnohonásobné odrazy, struktury pro simulaci poslechového prostoru,
  13. Restaurace akustických signálů, potlačování širokopásmového šumu, potlačování impulsního rušení v akustickém signálu.