A7B31ZZS 6. PŘEDNÁŠKA 27. října 2014

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "A7B31ZZS 6. PŘEDNÁŠKA 27. října 2014"

Alžběta Marková
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 A7B3ZZS 6. PŘEDNÁŠKA 7. řína 4 Číslicové IIR filtry vyšších řádu filtry se dvěma póly (filtry s více póly) řaení filtrů Aplikace banka filtrů (reonátorů) filtrační syntéy s časově prom. filtry formantové syntéy (samohlásky, nástroe) potlačení šumů

2 IIR filtr s edním pólem (pohyb pólu po reálné ose)

3 IIR filtr s edním pólem a ednou nulou (pohyb nuly a pólu po reálné ose)

4 Filtr se dvěma póly - reonátor

5 Filtr se dvěma póly y pásmová propust IIR [ n] x[ n] a y[ n ] a y[ n ] H( ) re re a a f f s a r cos a r

6 H( ) Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR re re re re r

7 sin cos sin cos ) ( r r r re re re re H Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR

8 cos sin cos sin cos ) ( r r r r r re re re re H Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR

9 cos sin cos sin cos ) ( a a r r r r r re re re re H Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR

10 cos sin cos sin cos ) ( a a r r r r r re re re re H r a f s f cos r a Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR

11 Filtr se dvěma póly pásmová propust IIR cos sin cos sin cos ) ( a a a a r r r r r re re re re H r a f s f cos r a

12 8 r,975 Filtr se dvěma póly (tlumené oscilace) r 8,95 8 r,95

13 Filtr se dvěma póly - reonátor (netlumené oscilace) 8 r,5 8 r,5 8 r,75

14 Filtr se dvěma póly - reonátor (konstantní koeficient a ) a cos( / 6) a a cos( / 4) a a cos( /3) a

15 Filtr se dvěma póly - reonátor (konstantní koeficient a ) a cos( / 4) a,8 a cos( / 4) a a cos( / 4) a,

16 Pohyb pólů (konstantní úhel; růný poloměr)

17 Pohyb pólů po kružnici (růný úhel; konstantní poloměr)

18 Pohyb nul IIR filtru (po reálné ose)

19 IIR s více póly (pohyb vybraných pólů po ose)

20 IIR s více póly (pohyb vybraných pólů po kružnici)

21 Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part -rovina reonátorů - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part - - Real Part

22 Amplitudové charakteristiky reonátorů

Analýa harmonických.5 -.5 5 4-5 5 5 3 35 4 45 5.9.8.7.6.5.4.3 3.5..5..5.3.35.4. Time.

23 Analýa harmonických Time h h h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9.4.

frekvence vitr F Filtrační syntéa větru 5.

24 frekvence vitr F Filtrační syntéa větru > cas [s]

25 Filtrační syntéa větru clear, fs = 8; % vorkovaci frekvence [H] doba = ; % doba trvani tonu [s] x=*rand(,fs*doba)-; % generovani bileho sumu nt=:/fs:doba-/fs; % casova osa % souradnice ridicich bodu sily vetru X=[ ]; Y=[ ]; Fmin=; Fmax=9; y=(fmax-fmin)*y+fmin; % casovy prubeh interpolovane ridici frekvence fr=interp(x,y,nt/nt(end));

26 Filtrační syntéa větru % navrh reonatoru B = ; % sirka pasma reonatoru R = -B*pi/fs; % vypocet polomer polu a =-*R*cos(*pi*fr/fs); % vypocet koeficientu b=(-r)*sqrt(r*(r-4*cos(*pi*fr/fs)+)+); % norm.koeficient y=eros(,length(x)); for n=3:length(x) y(n)=b(n)*x(n)-a(n)*y(n-)-(r.^)*y(n-); end

27 frekvence vitr Filtrační syntéa vln 4 A B fr x > cas [s]

28 Filtrační syntéa vln % souradnice ridicich bodu X =[ ]; % casova osa Y_A=[ ]; % amplituda Y_B=[ ]; % sirka pasma Y_f=[8 8 ]; % reonancni frekvence % casovy prubeh interpolovane ridici amplitudy G=interp(X,Y_A,nT/nT(end)); % casovy prubeh interpolovane sirky pasma B=interp(X,Y_B,nT/nT(end)); % casovy prubeh interpolovane ridici reonancni f fr=interp(x,y_f,nt/nt(end));

29 Filtrační syntéa vln x=*rand(,fs*doba)-; for n=3:length(x) R(n) = -B(n)*pi/fs; % vypocet polomer polu a(n) =-*R(n)*cos(*pi*fr(n)/fs); % vypocet koeficientu b(n)=(-r(n))*sqrt(r(n)*(r(n)-4*cos(*pi*fr(n)/fs)+)+); % norm.koeficient y(n)=g(n)*(b(n)*x(n)-a(n)*y(n-)-(r(n).^)*y(n-)); end

30 Filtrační syntéa Aplikace s šumem reonátory a obálkami buben činel

31 Filtrační syntéa 8 řídící frekvence déšť

32 Filtrační syntéa hodiny Fr=35; B = 55; Fr=3; B = 75;

Frequency housle Filtrační syntéa -.5.5.5 -...3.4.

33 Frequency housle Filtrační syntéa % filtr (model housli) %%%%%%%%%%%%% F = [5, 5, 3, 4]; BW = [3,, 7, 5]; Time x 4

34 Filtrační syntéa klarinet % navrh reonatoru fr = 9; % reonancni frekvence B = ; % sirka pasma reonatoru

35 Syntéa stroů vlak letadlo

36 Syntéa materiálu dřevo kov sklo

37 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

38 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

39 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů banka filtrů Dilci normovane propusti

40 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů pracování signálů v i-tém pásmu

41 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

42 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

43 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

44 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů

45 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů III (generování rušení) %%%%%%%%%%%%%%%%%% GENEROVANI SUMU %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% k_noise=.; sig=input(' = sinusove ruseni; = nahodny sum... ') if sig==, noise=k_noise*randn(length(xc),); end; if sig==, % rusivy signal 8H noise=sqrt()*k_noise*sin(*pi*(:length(xc)-)*8/8)'; end; x=xc+noise; 'cinitel odstupu signalu k sumu' snr=*log(sum(xc.^)/sum(noise.^))

46 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů IV (banka filtrů) f_s=8; % vorkovaci frekvence [kh] P=8; % pocet propusti f_r=f_s/(*p)*(:p-); % vypocet reonancnich frekvenci R=.7; % polomer polu b=-*r*cos(*pi*f_r/f_s); % vypocet koeficientu reonatoru for i=:p % normovani charakteristik Ha(:,i)=(freq(,[ b(i) R.^],8)); Ham(i)=max(abs(Ha(:,i))); % vypocet normovacich koef. Han(:,i)=(freq(/Ham(i),[ b(i) R.^],8)); end; plot(abs(han)); axis tight title('dilci normovane propusti') % obraeni ampl. Dilci normovane frekvencnich propusti ch

47 Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Imaginary Part Potlačení šumu v řeči bankou filtrů (banka filtrů) for k=:p % obraeni impulsnich charakteristik subplot(3,3,k), imp([ ],[ b(k) R.^]) end; % obraeni -roviny for k=:p subplot(3,3,k), plane([ ],[ b(k) R.^]) end;.5. pasmo 4 --> n 4. pasmo > n.5 7. pasmo.5. pasmo 4 --> n 5. pasmo > n 8. pasmo.5 3. pasmo 4 --> n 6. pasmo > n Real Part - Real Part Real Part - Real Part Real Part - Real Part > n > n - - Real Part - - Real Part

^],noise(:)); % filtrace noisefa(:,i)=abs(noisef(:,i)); % usmerneni nff(:,i)=filter(,[ -k_int],noisefa(:,i)); %

48 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů (stanovení meí v pásmech) %%%%%% FILTRACE A VYPOCET MEZE PRO OREZAVANI %%%%%% k_noise=.; k_int =.8; for i=:p noisef(:,i)=filter(/ham(i),[ b(i) R.^],noise(:)); % filtrace noisefa(:,i)=abs(noisef(:,i)); % usmerneni nff(:,i)=filter(,[ -k_int],noisefa(:,i)); % obalka me(i)=mean(abs(nff(:,i))); end; stem(me) % vypocet mei ve vsech pasmech.4 Mee pro oreavani v ednotlivych pasmech > poradi pasma

49 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů (filtrace a roklad do pásem) %%%%%%%%%%%%% POTLACENI SUMU BANKOU FILTRU %%%%%%%%%%%%% %%% FILTRACE A ROZKLAD DO PASEM - VYPOCET OBALEK %%%%%%% for i=:p xf(:,i)=filter(/ham(i),[ b(i) R.^],x); % filtrace xfs(:,i)=sign(xf(:,i)+.); % namenko xfa(:,i)=abs(xf(:,i)); % usmerneni xfaf(:,i)=filter(,[ -k_int],xfa(:,i)); % obalka subplot(4,,i), plot(xfaf(:,i)); axis tight xfafe(:,i)=abs(xfaf(:,i)-me(i)); xr(:,i)=xfafe(:,i).*xfs(:,i); subplot(4,,i), plot(xf(5:,i)) subplot(4,,i), plot(xr(5:,i)); axis tight end; xs=sum(xr'); xfs % orinuti xf xfa xfaf xfafe xr

50 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo pasmo

51 Potlačení šumu v řeči bankou filtrů xf xr x xs

52 Frequency ---> f Frequency ---> f Potlačení šumu v řeči bankou filtrů for i=:3 soundsc(x); pause(), soundsc(xs); pause();end; subplot(); specgram(x); subplot(); specgram(xs);.8.8 Spektrogram puvodniho signalu Time > n Spektrogram signalu s potlacenym sumem Time > n

Podobné dokumenty

A2B31SMS 6. PŘEDNÁŠKA 5. listopadu 2015 Hlas a řeč hlasivkový tón, formanty, zpěvní formant Formantové syntézy Klattův formantový syntetizér

A2B31SMS 6. PŘEDNÁŠKA 5. listopadu 2015 Hlas a řeč hlasivkový tón, formanty, zpěvní formant Formantové syntézy Klattův formantový syntetizér AB3SMS 6. PŘEDNÁŠKA 5. listopadu 5 Hlas a řeč hlasivkový tón, formanty, pěvní formant Formantové syntéy Klattův formantový syntetiér Číslicové IIR filtry vyšších řádu filtry se dvěma póly (filtry s více