Лабораторная работа № 2 Обработка речевого сигнала

Цель работы – научиться преобразовывать речевой сигнал, анализировать изменение качества сигнала после различных преобразований.

В этой работе аудиофайл из первой лабораторной работы подвергается различным преобразованиям.

Для выполнения работы необходимо, изменяя параметры аудиоформата, произвести субъективную оценку качества звучания сигнала.

Следует произвести следующие преобразования сигнала:

– изменение частоты дискретизации;

– изменение битрейта;

– применение фильтров;

– применение эффектов.

Изменение частоты дискретизации, битрейта и других параметров доступно при открытии “Save as”.

Для применения фильтров необходимо в меню “Process” выбрать пункт “EQ”. Возможен как выбор одного из стандартных фильтров, так и создание АЧХ произвольной формы.

Ключевые изменения в качестве и характере звучания после различных преобразований следует отражать в отчёте.

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Осциллограмма, спектрограмма и параметры оригинального аудиосигнала.

3. Перечень файлов, полученных из исходного путём изменения частоты дискретизации, с указанием их параметров и краткого описания субъективного восприятия звука после проведённых преобразований.

Сравнительная таблица, в которой различным значениям частоты дискретизации соответствуют субъективные оценки качества звучания. Пример оформления таблицы приведён ниже (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Частота дискретизации, Гц	Субъективная оценка качества звучания
>8000	Отлично
5500..8000	Хорошо
2000..5500	Удовлетворительно
<2000	Плохо

4. Перечень файлов, полученных из исходного путём изменения битрейта, с указанием их параметров и краткого описания субъективного восприятия звука после проведённых преобразований.

Сравнительная таблица, в которой различным значениям битрейта соответствуют субъективные оценки качества звучания.

5. Применение фильтров (например, ФНЧ, ФВЧ, ПФ) с различными значениями полосы пропускания. Для каждого фильтра привести сравнительную таблицу, в которой различным значениям полосы пропускания соответствуют субъективные оценки качества звучания.

6. Осциллограмма и спектрограмма аудиосигнала после применения эффектов (2–3 на выбор), описание субъективного восприятия звука после их применения.

7. Вывод по лабораторной работе.

8. К отчёту должны прилагаться все аудиофайлы, полученные в результате выполнения работы.

В центре рабочего окна находится амплитудная характеристика сигнала записанного аудиофайла. Это место называется рабочим полем. Для ориентирования есть две линейки: амплитуды (вертикальная) и времени (горизонтальная). Большой измеритель уровня, который находится в правой части окна, функционирует в реальном времени и очень помогает при корректировке сигнала.

В нижней правой части рабочего окна, на строке состояния, расположено несколько информационных окон. В них указываются параметры записанного аудиофайла: частота и разрядность семплирования, количество каналов (моно или стерео), длина файла (в тех же единицах, что и шкала времени) и количество свободного места на диске.

В верхней левой части рабочего окна есть панель с рядом кнопок управления «лентопротяжным механизмом». При нажатии кнопки на панели «Транспорт» файл начнёт воспроизводится, а по рабочему полю окна «Трек 1» побежит вертикальная черта (курсор).

Назначение кнопок панели таково.

1. «Запись». Открывает диалог запись.

2. «Проигрывание всего файла». Включает воспроизведение с самого начала, независимо от позиции курсора.

3. «Проигрывание». Включает воспроизведение с позиции курсора.

4. «Пауза». Останавливает воспроизведение. Курсор остаётся в месте включения паузы.

5. «Стоп». Останавливает воспроизведение и перемещает курсор в исходную позицию.

6. «Перемотка к началу». Скачком перемещает курсор в начало файла.

7. «Перемотка назад». Плавно перемещает курсор назад.

8. «Перемотка вперед». Плавно перемещает курсор вперед.

9. «Перемотка к концу». Скачком переносит курсор в конец файла.

При воспроизведении измеритель показывает текущий уровень сигнала, цифры над измерителем – его максимальное значение, а в окне текущей позиции курсора можно увидеть точное значение позиции.

Многие операции осуществляются над выделенными фрагментами файла.

Для выделения надо проделать следующие действия.

Установить указатель «мыши» в позицию начала выделения. Курсор переместится в указанное место.

Нажать и удерживать левую кнопку «мыши». Указатель изменит свое начертание на символ двусторонней стрелки.

Удерживая левую кнопку, переместить «мышь» вправо. В рабочем поле появится темная область выделения, которая увеличивается при перемещении «мыши». После отпускания левой кнопки «мыши» на экране останется выделенная область.

Для корректировки позиции начала или конца выделения нужно указатель «мыши» подвести к границе выделенного фрагмента. Указатель поменяет свое начертание на символ двусторонней стрелки. Нажимая и удерживая левую кнопку мыши, можно переместить границу выделения в новую позицию.

Кнопки панели «Транспорт» имеют следующее назначение.

1. New (Новый) – создание нового файла. Параметры нового файла устанавливаются по умолчанию, как у последнего записанного файла.

2. Open (Открыть). При нажатии этой кнопки появляется одноименный диалог.

3. Save (Сохранить).

4. Save as...(Сохранить как...). При нажатии этой кнопки появляется диалог «Сохранение файла».

5. Cut (Вырезать). При нажатии этой кнопки в буфер вырезается выделенный фрагмент файла.

6. Copy (Копировать). При нажатии этой кнопки в буфер копируется выделенный фрагмент файла.

7. Paste (Вставить). Фрагмент из буфера вставляется в ту позицию, где находится курсор.

8. Mix (Микширование). Кнопка открывает диалог Mix (Микс) для вставки из буфера фрагмента файла, при помощи этого диалога можно вставить фрагмент с изменением уровня (подробности – см. ниже).

9. Play Clipboard (Проигрывание содержимого буфера).

10. Trim/Crop («Подстричь»). При нажатии этой кнопки удаляются все невыделенные участки файла.

11. Undo (Отмена). Программа имеет неограниченное число уровней отмены команд.

12. Redo (Вернуть команду). Кнопка действует обратно предыдущей, возвращая отмененное действие.

13. Repeat (Повтор) Повторить последнюю команду.

14. Edit Tool (Инструмент редактирования). Эта кнопка нажата по умолчанию. При помощи курсора мыши можно выполнять операции редактирования.

15. Magnify Tool (Инструмент увеличения). При нажатии кнопки курсор мыши превращается в маленькое увеличительное стекло. Выделенный фрагмент восстанавливается до размера рабочего окна с увеличением масштаба.

16. Pencil Tool (Инструмент «Карандаш»). При нажатии этой кнопки курсор мыши превращается в маленький карандаш, при помощи которого можно графически редактировать форму волны.

При настройке интерфейса программы можно поменять единицы измерения на обеих линейках. Линейка амплитуды может показывать уровень не только в децибелах (дБ), но и в процентах от максимальной громкости.

Помимо настройки линеек возможно в дополнение к двум имеющимся панелям инструментов открыть панели, дублирующие любые команды меню.

Рекомендуется выбирать фильтры с существенно различающимися функциями обработки сигнала.

В аудиофайле, который прилагается к отчету, должны прозвучать фамилия, имя, отчество и группа студента.