|
|
Audio Signal Declipping and Dequantization Using Sparsity-Based Methods
Záviška, Pavel ; Šroubek,, Filip (oponent) ; Koldovský,, Zbyněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Audio signals are susceptible to various types of quality degradation, with clipping being one of the most common and problematic distortions. This Thesis addresses the restoration of audio signals corrupted by nonlinear distortions and presents the contribution in the field of sparsity-based audio restoration algorithms, with the main focus on audio declipping and dequantization. The first part of the Thesis deals with the problem of audio declipping and presents several sparsity-based approaches, containing both the original research and adopted algorithms, which have been reimplemented or modified. The performance of the algorithms is evaluated using the Signal-to-Distortion ratio, as well as perceptually motivated metrics of sound quality. Then, attention is paid on incorporating psychoacoustic information into declipping by weighting the transform coefficients. Three possible constructions of the weights are presented and it is shown that with correctly chosen weights, it is possible to significantly improve the performance of the algorithms, which achieve state-of-the-art restoration quality with low computational complexity. Special focus is also paid on declipping methods that allow a deviation in the reliable part. In that direction, the Thesis studies the perceptual effects of plain replacement of the reliable samples, then identifies its main weaknesses and introduces methods to compensate the discovered negative effects. It is shown that using this technique, it is possible to enhance the performance of such declipping algorithms without a significant increase in computational complexity. Finally, selected declipping algorithms are adopted to the problem of audio dequantization. The Thesis is accompanied by repositories containing implementations of the presented methods.
|
|
|
Analýza vnímání výšek v závislosti na spektru
Slávik, Martin ; Indrák, Michal (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výzkumem vlivu jednotlivých harmonických složek na vjem výšky zvuku. Jako součást práce vznikl dotazník na webové stránce www.analyzavyšek.9e.cz, kde jednotlivý respondenti vyplňovali poslechový test celkem z 46 vzorků. Experiment vychází z metody sémantického diferenciálu. Jednotlivé vzorky jsou složené ze sinusovky – tónu a zkoumaného zvuku, který respondent hodnotí na třech bipolárních škálách. Vzorky byly vymodelované pomocí aditivní syntézy, nebo byly použity upravené samplované zvuky nástrojů. Jednotlivé vzorky byly rozděleny do čtyř hlavních kategorií a následně pro přehlednost do různých podkategorií. Cílem bylo zjistit jaké části, kombinace, jednotlivé harmonické složky zvuku a tónu dokážou ovlivnit vjem výšky tónu.
|
|
|
Psychoakustický model lidského sluchu
Lepa, Ondřej ; Smékal, Zdeněk (oponent) ; Sysel, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá lidským sluchem a psychoakustikou. Přesněji psychoakustickým modelem standardu MPEG podle normy ISO/IEC 13818-3, Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information Part 3: Audio. Detailně se pak zabývá způsobem, jakým se PAM určuje, jaké metody maskování používá a jaké má možnosti maskování. Dále je realizován jednoduchý výpočet psychoakustických hodnot v prostředí Matlab.
|
|
|
Analýza psychoakustického vnímání akordů složených z různě sytých a různě barevných signálů
Vejmělka, Daniel ; Musil, Jaroslav (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem frekvenčního spektra hudebních zvuků na psychoakustické vnímání posluchače. Zkoumá, jak ovlivní různě syté harmonické spektrum schopnost posluchače rozeznat jednotlivé tóny v akordu a jaký vliv má přítomnost inharmonických složek na srozumitelnost souzvuku. Věnuje se různým metodám psychoakustických měření a následného zpracování výsledků. Experiment je založen na metodě párového srovnávání a byl proveden formou poslechového testu s více než 100 respondenty. Test se zaměřuje na typické zástupce různých skupin hudebních nástrojů. Zkoumá vliv odlišnosti barvy zvuku u různých typů akordů. Dále práce obsahuje statistické zpracování získaných výsledků.
|
|
|
Psychoakustické vnímání shodně instrumentovaných souzvuků různě rozložených ve stereu
Juren, Vojtěch ; Musil, Jaroslav (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá psychoakustickým vnímáním shodně instrumentovaných souzvuků různě rozložených ve stereu. Také se zabývá psychoakustickým vnímáním neshodně instrumentovaných souzvuků různě rozložených ve stereu. Práce představuje, co je psychoakustické vnímání, podle čeho se určuje barva zvuku, jak funguje maskování mezi zvuky a pro člověka. Dále jsou ukázány zkoumané souzvuky (akordy), které byly různě rozloženy ve stereu. Akordy při výzkumu poslouchalo 72 posluchačů. Tito posluchači podle zvolené škály hodnotili srozumitelnost nástrojů, kdy v rámci akordu vždy každý jednotlivý tón hraje jiný nástroj. Nástroje byly rozděleny do tří kategorií podle jejich tvorby vyšších harmonických složek. Posluchači také hodnotili srozumitelnost nástrojů. Data od posluchačů byla vyhodnocena psychoakustickou metodou sémantického diferenciálu a byly určeny závěry.
|
|
|
Psychoakustická měření binaurálních vlastností lidského sluchu
Novotný, Ota ; Trzos, Michal (oponent) ; Schimmel, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problematice binaurálního slyšení (tzn. slyšení pomocí obou uší), schopnosti lidského sluchu lokalizovat zdroj v trojrozměrném prostoru a o parametrech, které tuto schopnost ovlivňují. Ve druhé části se zaměřuje na psychoakustický experiment, jeho hlavní rysy a chyby, které mohou při experimentu nastat a které ovlivňují věrohodnost závěrů. Blíže je rozvedena metoda párového srovnávání. Poslední částí této práce je vlastní řešení psychoakustického experimentu v jazyce Java. Program má disponovat grafickým rozhraním umožňujícím zaregistrovat nového uživatele a provést psychoakustický experiment. Ten spočívá v tom, že aplikace náhodně zvolí pozici předem definovaného zdroje zvuku na předem definovaném rozsahu a na stisk tlačítka jej přehraje uživateli do sluchátek. Úkolem uživatele je nastavit ovládací prvky aplikace, které vyjadřují pozici virtuálního zdroje, tak, odkud zvuk přichází. Na stisk druhého tlačítka přehraje tentýž zvuk z pozice, kterou uživatel nastavil. Párovým srovnáváním pak uživatel upravuje pozici do té doby, až oba zvuky přichází ze stejné pozice. Aplikace má poté na stisk dalšího tlačítka tyto hodnoty uložit k pozdějšímu zpracování. Dále jsou popsány principy tvorby testovacích signálů (harmonický tón, úzkopásmový šum a zvukový soubor typu wav) a princip 3D panorámování virtuálního zdroje pomocí korelace zvukového signálu se změřenými impulsovými charakteristikami umělé hlavy. Na základě změřených hodnot je v závěru zhodnocena schopnost lidského sluchu lokalizovat pozici zdroje v závislosti na parametrech zvuku.
|
|
|
Analýza spektra různých typů saxofonů
Greiplová, Barbora ; Mojdl, Edgar (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá zvukem tří typů saxofonů Yamaha, konkrétně soprán, alt a tenor saxofonu. Uvádí základní parametry nástroje, jak tvoří tón a čím je typický. Zaměřuje se na charakteristiky v jeho tónu pomocí spektrální analýzy, LPC analýzy a směrových charakteristik. Práce se zaměřuje na společné vlastnosti saxofonů jako nástroje, hledá také odlišnosti mezi zvolenými typy saxofonů i mezi jednotlivými tóny. Výsledky jsou porovnány v grafech, tabulkách i slovním hodnocením.
|
|
|
Audio Signal Declipping and Dequantization Using Sparsity-Based Methods
Záviška, Pavel ; Šroubek,, Filip (oponent) ; Koldovský,, Zbyněk (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
Audio signals are susceptible to various types of quality degradation, with clipping being one of the most common and problematic distortions. This Thesis addresses the restoration of audio signals corrupted by nonlinear distortions and presents the contribution in the field of sparsity-based audio restoration algorithms, with the main focus on audio declipping and dequantization. The first part of the Thesis deals with the problem of audio declipping and presents several sparsity-based approaches, containing both the original research and adopted algorithms, which have been reimplemented or modified. The performance of the algorithms is evaluated using the Signal-to-Distortion ratio, as well as perceptually motivated metrics of sound quality. Then, attention is paid on incorporating psychoacoustic information into declipping by weighting the transform coefficients. Three possible constructions of the weights are presented and it is shown that with correctly chosen weights, it is possible to significantly improve the performance of the algorithms, which achieve state-of-the-art restoration quality with low computational complexity. Special focus is also paid on declipping methods that allow a deviation in the reliable part. In that direction, the Thesis studies the perceptual effects of plain replacement of the reliable samples, then identifies its main weaknesses and introduces methods to compensate the discovered negative effects. It is shown that using this technique, it is possible to enhance the performance of such declipping algorithms without a significant increase in computational complexity. Finally, selected declipping algorithms are adopted to the problem of audio dequantization. The Thesis is accompanied by repositories containing implementations of the presented methods.
|
|
|
Terapeutické postupy s akustickým nebo komunikačním základem
Bečvářová, Jana ; Volín, Jan (vedoucí práce) ; Skarnitzl, Radek (oponent)
Cílem této práce bylo podat ucelený pohled na problematiku terapeutických možností zvuku se všemi jejich souvislostmi. Zvuk je zde popisován v rámci vzájemných vztahů několika disciplín. Nejprve je zvuk představen jako akustický a psychoakustický fenomén. Následuje popis sluchového ústrojí z fyziologického hlediska a v neposlední řadě poznatky oboru hudební psychologie (resp. psychologie zvuku). Těžištěm této práce je pak oddíl věnovaný léčebným a nápravným účinkům zvuku - hudební terapii. Na krátké uvedení do historického kontextu navazuje hlavní část s popisem a analýzou současné situace. Sledovány jsou různé podoby zvuku - hluk, hudba a zvuk řeči - ve svém pozitivním i negativním vlivu na psychické a fyzické zdraví člověka. Aktuální výzkum reprezentuje výběr relevantních studií (celkem 9), které jsou podrobeny kritice zejména s ohledem na kredibilitu a rigoróznost metodologického postupu. Tento aspekt je také vyhodnocen jako nezbytně nutný v budoucím zkoumání vlivu působení zvuku na lidskou psychiku a fyzické zdraví.
|
|
|
Analýza vnímání výšek v závislosti na spektru
Slávik, Martin ; Indrák, Michal (oponent) ; Jirásek, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výzkumem vlivu jednotlivých harmonických složek na vjem výšky zvuku. Jako součást práce vznikl dotazník na webové stránce www.analyzavyšek.9e.cz, kde jednotlivý respondenti vyplňovali poslechový test celkem z 46 vzorků. Experiment vychází z metody sémantického diferenciálu. Jednotlivé vzorky jsou složené ze sinusovky – tónu a zkoumaného zvuku, který respondent hodnotí na třech bipolárních škálách. Vzorky byly vymodelované pomocí aditivní syntézy, nebo byly použity upravené samplované zvuky nástrojů. Jednotlivé vzorky byly rozděleny do čtyř hlavních kategorií a následně pro přehlednost do různých podkategorií. Cílem bylo zjistit jaké části, kombinace, jednotlivé harmonické složky zvuku a tónu dokážou ovlivnit vjem výšky tónu.
|
host ::
RSS.