Geum.ru


Система обработки аудиоинформации. Подсистема фильтрации и обработки сигнала

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование



орение скорости воспроизведения звукового сигнала;

изменение общего уровня громкости: увеличение или уменьшение общего уровня громкости.;

эффект возрастания громкости: плавное увеличение громкости от нулевого уровня в начале фрагмента до максимального в конце;

эффект затухания громкости: плавное уменьшение громкости от максимального уровня в начале фрагмента до нулевого в конце.

Обработка сигнала это сложная и, главное, ресурсоемкая процедура. Она сравнительно недавно стала проводиться в цифровых устройствах раньше различные эффекты звучания и другие достигались путем обработки звука в аналоговых приборах. В аналоговой аппаратуре звук в виде электрических колебаний проходит через различные тракты (блоки электрических элементов), чем достигается изменение фазы, спектра и амплитуды сигнала. Однако такой способ обработки имеет массу недостатков. Возможность же использования цифровых устройств имеет неоспоримые преимущества. Качество обработки сигналов в них намного меньше зависит от качества аппаратуры. Кроме того, для различных манипуляций со звуком не требуется постоянная смена оборудования. И, самое главное, поскольку обработка ведется программным путем, для нее открываются просто невероятные возможности, которые ограничены лишь мощностью компьютеров (а она увеличивается с каждым днем) и фантазией человека.

1. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ АУДИОИНФОРМАЦИИ

  1. Обоснование целесообразности разработки системы обработки аудиоинформации
  1. Назначение системы

Система обработки аудиоинформации реализует обработку звуковых сигналов. Система предназначена для обработки звуковых сигналов, записанных в звуковых файлах различных форматов. Обработка позволяет внести необходимые изменения в исходный звуковой файл: редактирование его структуры, основных параметров, позволяет применить различные эффекты к файлу. Система также позволяет осуществить кодирование исходного файла iелью уменьшения занимаемого им размера без явной потери качества.

  1. Характеристика функциональной структуры системы

Функциональная схема системы приведена на рис. 1.1.

Обработка аудиофайлов состоит из следующих этапов:

  1. ввод звуковых сигналов в подсистему обработки и фильтрации сигнала, результатом работы которой является измененный звуковой сигнал, записанный в файле и статистические данные, полученные при анализе звукового сигнала;
  2. ввод отредактированного звукового сигнала в подсистему кодирования данных, результатом которой является файл со сжатым звуковым сигналом.

Результатом работы системы является измененный и/или сжатый звуковой файл.

Функциональная схема системы обработки аудиоинформации

Рис. 1.1

  1. Обоснование цели создания системы

Обработка сигнала это сложная и, главное, ресурсоемкая процедура. Она сравнительно недавно стала проводиться в цифровых устройствах раньше различные эффекты звучания и другие достигались путем обработки звука в аналоговых приборах. В аналоговой аппаратуре звук в виде электрических колебаний проходит через различные тракты (блоки электрических элементов), чем достигается изменение фазы, спектра и амплитуды сигнала. Однако такой способ обработки имеет массу недостатков. Во-первых, страдает качество обработки, ведь каждый аналоговый элемент имеет свою погрешность, а несколько десятков элементов могут критически повлиять на точность и качество желаемого результата. А во-вторых, и это, пожалуй, самое главное, почти каждый отдельный эффект достигается путем использования отдельного устройства, когда каждое такое устройство может стоить очень дорого. Возможность же использования цифровых устройств имеет неоспоримые преимущества. Качество обработки сигналов в них намного меньше зависит от качества аппаратуры, главное это качественно оцифровать звук и иметь возможность качественно его воспроизводить, и тогда качество обработки ложится уже только на программный механизм. Кроме того, для различных манипуляций со звуком не требуется постоянная смена оборудования. И, самое главное, поскольку обработка ведется программным путем, для нее открываются просто невероятные возможности, которые ограничены лишь мощностью компьютеров (а она увеличивается с каждым днем) и фантазией человека.

К преобразованию звука прибегают в основном iелью изменения каких-то характеристик звука.

Принципиально, целью обработки звука является придание существующему звуку каких-то новых качеств или устранение нежелательных. Звуковые эффекты относятся к тем преобразованиям звука, которые придают звучанию новые формы или полностью изменяют звуковую информацию. Аппаратную реализацию звуковые эффекты находят в цифровых сигнальных процессорах (DSP). Любой более или менее приличный MIDI-синтезатор имеет встроенный эффект-процессор той или иной сложности (эффект-процессор представляет собой один или несколько DSP). Сложные эффект-процессоры "умеют" накладывать на звуковой сигнал сразу несколько различных эффектов, причем, отдельно для каждого канала, позволяя регулировать параметры эффектов в режиме реального времени. Однако стоимость таких эффект-процессоров чрезвычайно высока (как и стоимость любого другого высокопроизводительного микропроцессора), поэтому профессиональные DSP устанавливаются только на качественной музыкальной аппаратуре. На более или