Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Информатика, программирование->Книга
Объектно-ориентированное программирование (ООП) – основная парадигма программирования 80-90-х годов, которая по всей видимости сохранится и в течение ...полностью>>
Информатика, программирование->Курсовая работа
Программная платформа – при разработке программы рассматривались операционные системы Windows и Linux. Была выбрана система Windows в связи с её распр...полностью>>
Информатика, программирование->Доклад
Хакер (от англ. hack) - особый тип компьютерных специалистов. Иногда этот термин применяют для обозначения специалистов вообще - в том контексте, что ...полностью>>
Информатика, программирование->Курсовая работа
Впервые крестики-нолики могли появиться в Индии более 2 лет назад, но потом тот, кто их чуть было не изобрел, понял, что за доску 8х8 он может стрясти...полностью>>

Главная > Дипломная работа >Информатика, программирование

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
«Іжевський державний технічний університет»
Факультет «Інформатика і обчислювальна техніка»
Кафедра "Програмне забезпечення"
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до дипломної роботи на тему:
«Система обробки аудіоінформації. Підсистема фільтрації і обробки сигналу »
Дипломник
студент групи 10-19-1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Суханов М.А.
Керівник
д.т.н, професор ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... Муринов А.І.
Консультант з економічної частини к.е.н., доцент ... .. Радигіна І.І.
Консультант з безпеки та екологічності проекту .... Якименко Г.Ф.
Нормоконтроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Соболєва В.П.
Рецензент
зав.кафедрою «Мультимедіа та Інтернет-технології» УдГУ.Шіроков В.А.
Завідувач кафедрою
«Програмне забезпечення»
д.т.н., професор ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Муринов А.І.
ІЖЕВСЬК 2006

РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка до дипломної роботи на тему «Система обробки аудіоінформації. Підсистема фільтрації і обробки сигналу »оформлена на 159 аркушах, містить 48 малюнків, 21 таблицю.
Метою роботи є розробка підсистеми фільтрації і обробки сигналу в складі системи обробки аудіоінформації для внесення необхідних змін до початкового звуковий сигнал до початку кодування
Робота включає в себе вивчення структури звукових файлів різних форматів і реалізація можливостей читання цих форматів для подальшої обробки, розробку алгоритмів, що дозволяють перетворювати вихідний звуковий сигнал з метою зміни характеристик звучання і програмну реалізацію розроблених алгоритмів.
Для написання відповідного програмного забезпечення були вивчені матеріали і публікації в області цифрової обробки аудіоінформації, теорії звуку, звукових перетворень і ефектів.
У результаті проведеної роботи було розроблено програмне забезпечення, призначене для зміни характеристик вихідного звукового сигналу з метою зміни характеристик його звучання. Були розроблені та програмно реалізовані наступні алгоритми обробки та фільтрації звукового сигналу: зміна основних параметрів цифрового звуку (частота дискретизації, бітрейт, число каналів), редагування структури звукового сигналу, зміна темпу звуку й рівня гучності, ефекти зростаючій і затухаючої гучності, луни й реверберації
Отриманий в результаті роботи підсистеми змінений звуковий сигнал використовується в підсистемі кодування даних.
На сьогоднішній день існують готові програмні продукти для редагування звукових сигналів. Однак, усі ці програмні продукти є комерційними і володіють закритим вихідним кодом.
Дана розробка має відкритим кодом і дозволяє виробляти редагування структури звукового сигналу, змінювати характеристики його звучання і застосовувати звукові ефекти.
Розроблене програмне забезпечення є дослідницьким, воно спрямоване на вивчення та аналіз методів обробки аудіоінформації. З його допомогою вже були отримані експериментальні дані, використані в даній роботі. Кінцевим програмним продуктом може бути оболонка, яка представляє в значній мірі автоматизований інтерфейс для проведення перетворення звукових сигналів.

ЗМІСТ
ВСТУП .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1. РОЗРОБКА СИСТЕМИ ОБРОБКИ Аудиоинформация ... ... 14
1.1. Обґрунтування доцільності розробки системи обробки аудіоінформації ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 14
1.1.1. Призначення системи .. 14
1.1.2. Характеристика функціональної структури системи .. 14
1.1.3. Обгрунтування мети створення системи .. 15
1.1.4. Обгрунтування складу автоматизуються завдань. 17
1.2. Аналітичний огляд ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 18
1.2.1. Cool Edit Pro 2.0. 18
1.2.2. Sound Forge 6.0a. 18
1.2.3. Висновок по аналітичного огляду. 19
1.3. Основні вимоги до системи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 20
1.3.1. Основні цілі створення системи та критерії ефективності її функціонування. 20
1.3.2. Функціональне призначення системи .. 20
1.3.3. Особливості системи та умови її експлуатації. 21
1.3.4. Вимоги до функціональної структури. 21
1.3.5. Вимоги до технічного забезпечення .. 22
1.3.6. Вимоги до інформаційного забезпечення .. 22
1.3.7. Вимоги до програмного забезпечення .. 22
1.4. Основні технічні рішення проекту системи ... ... ... ... ... ... .... 23
1.4.1. Рішення по комплексу технічних засобів. 23
1.4.2. Опис системи програмного забезпечення. 23
2. РОЗРОБКА ПІДСИСТЕМИ ОБРОБКИ І ФІЛЬТРАЦІЇ ... ... 25
2.1. Опис постановки задачі обробки та фільтрації звукового сигналу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 25
2.1.1. Характеристика задачі. 25
2.1.2. Вхідна інформація. 26
2.1.3. Вихідна інформація. 27
2.1.4. Математична постановка задачі. 27
2.2. Опис алгоритму створення ефекту реверберації ... ... ... .. ... 34
2.2.1. Призначення і характеристика алгоритму створення ефекту реверберації 34
2.2.2. Використовувана інформація. 34
2.2.3. Результати рішення. 35
2.2.4. Математичний опис алгоритму створення ефекту реверберації 35
2.2.5. Алгоритм створення ефекту реверберації. 36
2.2.6. Вимоги до контрольного прикладу. 37
2.2.7. Список умовних позначень. 37
2.3. Опис алгоритму створення ефекту луни ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 38
2.3.1. Призначення і характеристика алгоритму створення ефекту луни. 38
2.3.2. Використовувана інформація. 38
2.3.3. Результати рішення. 39
2.3.4. Математичний опис алгоритму створення ефекту луни. 39
2.3.5. Алгоритм створення ефекту луни. 40
2.3.6. Вимоги до контрольного прикладу. 41
2.3.7. Список умовних позначень. 41
2.4. Опис алгоритму зміни темпу звуку ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 42
2.4.1. Призначення і характеристика алгоритму зміни темпу звуку. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 42
2.4.2. Використовувана інформація. 42
2.4.3. Результати рішення. 42
2.4.4. Математичний опис алгоритму зміни темпу звуку. 43
2.4.5. Алгоритм зміни темпу звуку. 43
2.4.6. Вимоги до контрольного прикладу. 44
2.4.7. Список умовних позначень. 44
2.5. Опис алгоритму зміни гучності звуку ... ... ... ... ... ... .... 45
2.5.1. Призначення і характеристика алгоритму зміни гучності. 45
2.5.2. Використовувана інформація. 45
2.5.3. Результати рішення. 45
2.5.4. Математичний опис алгоритму зміни гучності звуку ...
2.5.5. Алгоритм зміни гучності звуку. 46
2.5.6. Вимоги до контрольного прикладу. 47
2.5.7. Список умовних позначень. 47
2.6. Опис алгоритму створення ефекту зростаючої гучності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 48
2.6.1. Призначення і характеристика алгоритму зміни гучності. 48
2.6.2. Використовувана інформація. 48
2.6.3. Результати рішення. 48
2.6.4. Математичний опис алгоритму створення ефекту зростаючої гучності 48
2.6.5. Алгоритм створення ефекту зростаючої гучності. 49
2.6.6. Вимоги до контрольного прикладу. 50
2.6.7. Список умовних позначень. 50
2.7. Опис алгоритму створення ефекту затухаючої гучності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 51
2.7.1. Призначення і характеристика алгоритму створення ефекту затухаючої гучності 51
2.7.2. Використовувана інформація. 51
2.7.3. Результати рішення. 51
2.7.4. Математичний опис алгоритму створення ефекту затухаючої гучності 51
2.7.5. Алгоритм створення ефекту затухаючої гучності. 52
2.7.6. Вимоги до контрольного прикладу. 53
2.7.7. Список умовних позначень. 53
2.8. Опис алгоритму звернення звукового сигналу ... ... ... ... ... ... .... 54
2.8.1. Призначення і характеристика алгоритму створення ефекту затухаючої гучності 54
2.8.2. Використовувана інформація. 54
2.8.3. Результати рішення. 54
2.8.4. Математичний опис алгоритму звернення сигналу. 54
2.8.5. Алгоритм звернення звукового сигналу. 55
2.8.6. Вимоги до контрольного прикладу. 56
2.8.7. Список умовних позначень. 56
2.9. Опис підпрограми «Reverberation» ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 57
2.9.1. Вступна частина. 57
2.9.2. Функціональне призначення. 57
2.9.3. Опис інформації. 57
2.9.4. Використовувані програми .. 59
2.9.5. Схема підпрограми «Reverberation». 59
2.10. Опис підпрограми «Echo» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 61
2.10.1. Вступна частина. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
2.10.2. Функціональне призначення ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 61
2.10.3. Опис інформації ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 61
2.10.4. Використовувані підпрограми .. ... ... ... ... ... ... ... ... .... 62
2.10.5. Схема підпрограми «Echo» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 62
2.11. Опис підпрограми «SetSpeedOfAudio» ... ... ... 64
2.11.1. Вступна частина. 64
2.11.2. Функціональне призначення 64
2.11.3. Опис інформації ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 64
2.11.4. Використовувані програми .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 65
2.11.5. Схема підпрограми «SetSpeedOfAudio». ... ... ... .. 65
2.12. Опис підпрограми «SetVolumeOfAudio» ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 67
2.12.1. Вступна частина. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 67
2.12.2. Функціональне призначення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67
2.12.3. Опис інформації ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 67
2.12.4. Використовувані програми .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68
2.12.5. Схема підпрограми «SetVolumeOfAudio». ... ... ... .. 68
2.13. Опис підпрограми «ReChangeVolumeOfAudio» ... ... ... ... .. 70
2.13.1. Вступна частина. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70
2.13.2. Функціональне призначення. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70
2.13.3. Опис інформації ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70
2.13.4. Використовувані програми .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 71
2.13.5. Схема підпрограми «ReChangeVolumeOfAudio». ... ... 71
2.14. Опис підпрограми «ChangeVolumeOfAudio» ... ... ... ... ... ... .... 73
2.14.1. Вступна частина. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 73
2.14.2. Функціональне призначення. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 73
2.14.3. Опис інформації. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 73
2.14.4. Використовувані програми .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 74
2.14.5. Схема підпрограми «ChangeVolumeOfAudio». ... ... 74
2.15. Опис підпрограми «ReverseAudio» ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 76
2.15.1. Вступна частина. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 76
2.15.2. Функціональне призначення. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 76
2.15.3. Опис інформації. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 76
2.15.4. Використовувані програми .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77
2.15.5. Схема підпрограми «ReverseAudio». ... ... ... ... ... ... ... 77
2.16. Опис контрольного прикладу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 79
2.16.1. Призначення. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 79
2.16.2. Вихідні дані. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 79
2.16.3. Контрольний приклад. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
2.16.4. Результати тестування роботи підсистеми обробки та фільтрації звукового сигналу. 84
3. ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА ... ... ... ... ... ... ... 85
3.1 Обгрунтування необхідності розробки підсистеми обробки та фільтрації сигналу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 85
3.2 Розрахунок витрат на розробку підсистеми обробки та фільтрації сигналу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
4. ЕКОЛОГІЧНІСТЬ І БЕЗПЕКА ПРОЕКТУ ... ... ... ... ... ... .... 91
4.1. Аналіз небезпечних і шкідливих факторів, що виникають при експлуатації комп'ютера ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 91
4.1.1. Виявлення джерел шуму і вібрації. 92
4.1.2. Виявлення джерел випромінювання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 91
4.2. Електробезпека при роботі з комп'ютером ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 94
4.3. Організація робочого місця інженера-програміста ... ... ... ... ... ... ... 95
4.4. Вимоги до параметрів мікроклімату приміщення. ... ... ... ... ... ... ... 98
4.5. Вимоги до освітлення робочих місць. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 100
4.6. Пожежна безпека ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 106
ВИСНОВОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 109
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 110
ДОДАТОК 1 ТЕКСТ ПРОГРАМИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 113
ДОДАТОК 2 КЕРІВНИЦТВО ПРОГРАМІСТА ... ... ... ... ... .... 202
ДОДАТОК 3 КЕРІВНИЦТВО ОПЕРАТОРА ... ... ... ... ... ... ... ... .. 206

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
ПЗ - програмне забезпечення.
ОС - операційна система.
ЕОМ - електронно-обчислювальна машина.
ПК - персональний комп'ютер.

ВСТУП

Звукова хвиля (звукові коливання) - це передаються у просторі механічні коливання молекул речовини. Тіло, що створює обурення (коливання) повітря, називають джерелом звуку. Звичне для всіх нас поняття «звук» означає всього лише сприймається слуховим апаратом людини набір звукових коливань.
Звукові коливання, а також взагалі всі коливання, як відомо з фізики, характеризуються амплітудою (інтенсивністю), частотою і фазою. У відповідності з теорією математика Фур'є, звукову хвилю можна представити у вигляді спектра входять до неї частот. Частотні складові спектра - це синусоїдальні коливання (так звані чисті тони), кожне з яких має свою власну амплітуду і частоту. Таким чином, будь-яке, навіть найскладніше за формою коливання (наприклад, людський голос), можна уявити сумою найпростіших синусоїдальних коливанні певних частот і різної амплітуди. І навпаки, згенерувавши різні коливання і наклавши їх один на одного (змікшований, змішавши), можна отримати різні звуки.
«Звичайний» аналоговий звук представляється в аналоговій апаратурі безперервним електричним сигналом. Комп'ютер оперує з даними в цифровому вигляді. Це означає, що і звук в комп'ютері представляється в цифровому вигляді.
Цифровий звук - це спосіб представлення електричного сигналу за допомогою дискретних чисельних значень його амплітуди. Оцифровка сигналу включає в себе два процеси - процес дискретизації (здійснення вибірки) і процес квантування. Процес дискретизації - це процес отримання значень величин преутвореного сигналу в певні проміжки часу. Квантування - процес заміни реальних значень сигналу наближеними з певною точністю. Таким чином, оцифровка - це фіксація амплітуди сигналу через певні проміжки часу та реєстрація отриманих значень амплітуди у вигляді округлених цифрових значень Записані значення амплітуди сигналу називаються відліками.
Основні параметри цифрового звуку:
- Частота дискретизації: визначається інтервалом часу, через який відбувається вимір значення амплітуди аналогового сигналу;
- Бітрейт: розрядність квантування; кількість біт, яким описується одна секунда звукового сигналу;
- Число каналів: число джерел звуку, через які відтворюються звукові сигнали.
Під обробкою звуку слід розуміти різні перетворення звукової інформації з метою зміни якихось характеристик звучання. До обробці звуку відносяться способи створення різних звукових ефектів, фільтрація, а також методи очищення звуку від небажаних шумів, зміни тембру і т.д. Все це величезне безліч перетворень зводиться, в кінцевому рахунку, до наступних основних типів: амплітудні, частотні, фазові і тимчасові перетворення.
Варто навести кілька практичних прикладів використання зазначених видів перетворень при створенні реальних звукових ефектів:
- Echo (відлуння). Реалізація повторення звукового сигналу за допомогою тимчасових перетворень таким чином, щоб людське вухо сприймало отриманий сигнал як луна;
- Reverberation (повторення, відображення): надання звучанню об'ємності, характерною для великої зали, де кожен звук породжує відповідний, повільно згасає відгомін;

Розроблена підсистема є невід'ємною частина системи обробки аудіоінформації, призначеної для обробки та кодування звукових сигналів. Обробка дозволяє перетворити вихідний звуковий сигнал для отримання необхідних характеристик його звучання перед початком кодування. Розроблена підсистема застосовується до звукових сигналів для їх підготовки до кодування у відповідній підсистемі. За допомогою застосування системи обробки аудіоінформації можна перетворити звукові сигнали до необхідного вигляду і стиснути для зменшення займаного ними розміру.
Створену систему слід розглядати як дослідницьку систему, призначену для виявлення емпіричних закономірностей у предметній області і подальшу розробку в напрямку більшої автоматизації процесу перетворення звукових сигналів.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Інформаційна підтримка внутрішнього контролю на неприбутковому підприємстві

    Дипломная работа >> Менеджмент
    ... «слабкими» і «сильними» сигналами. – Принципи керування ... ія всієї системи обробки інформації з|із| проектуванням ... відбувається фільтрація (в запит ... журналів, аудіовізуальних ... Пушкар М. С. Контролiнг – інформаційна підсистема стратегічного менеджменту / М. ...
  2. Основи наукових досліджень та організація науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт

    Конспект >> Промышленность, производство
    ... обробка і засвоєння інформац ... системи більш низького рівня (підсистеми). Таким чином, поняття „елемент”, „підсистема”, „система ... , схеми, діаграми); аудіовізуальні (звукозаписи, ... а час фільтрації T. Тоді система рівнянь у критер ... вихідного сигналу системи в час ...
  3. Огляд сучасних відеосистем для РС

    Реферат >> Астрономия
    ... сть продуктивності відеопідсистеми від швидкості центрального ... крапкової анізотропної фільтрації. Тестування проводилося на ... сигналу (прийом і видача), а також для стерео-ауд ... - це дуже складна система, щоб змоделювати її ... за обробку цих чотирьох інформаційних ...
  4. Інформатика. Курс лекцій

    Конспект >> Информатика, программирование
    ... Зворотне перетворення дискретного сигналу на аналоговий виконує ... . Це і оновлена підсистема управління пам'яттю ... т.д.. Об’єктами захисту інформації в системах обробки даних можна виділити ... використовується при передачі аудіоінформації по звичайних телефонних ...
  5. Охорона праці. Системи управління охороною праці

    Конспект >> Безопасность жизнедеятельности
    ... як підсистема загальної системи управління ... показників та аудит всієї системи;  коригування ... нформаційні, попереджувальні, аварійні та відповідні. За характером спрацювання сигналу ... ї форми з площинами фільтрації 3; 10; 20 см ... і, процес обробки яких супроводжу ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0018839836120605