|
|
FPGA-Based Sound Acquisition Prototype from MEMS Microphone Array
Liska, Matej ; Tomešek, Jiří
This paper presents a comprehensive exploration of an Field Programmable Gate Array (FPGA) prototype designed for efficient data acquisition from Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) microphones through a Time Division Multiplexed (TDM) interface. The primary focus lies in the seamless integration of software and hardware elements, showcasing the implementation of IP cores for controlling TDM peripherals, generating clock signals, and facilitating communication with the Future Technology Devices International (FTDI) chip. The paper underscores the flexibility of the device design, which can be seamlessly deployed across various FPGA boards, thereby mitigating dependency on specific hardware models. Leveraging a large number of GPIO pins on the FPGA board, the PCB design incorporates multiple TDM buses and efficient communication channels with the FTDI chip, streamlining data transfer to the PC. This work not only presents a functional prototype but also lays the groundwork for future advancements in FPGA-based sound acquisition systems, promising enhanced versatility and efficiency in audio signal processing applications.
|
|
|
Update of the exercise demonstrating the synthesis of periodic signals to the course Signal and System Analysis
Fojtík, Timotej ; Liska, Matej (oponent) ; Krajsa, Ondřej (vedoucí práce)
Signal Synthesis, Teaching Signal Analysis and Systems, Periodic Signals, Harmonic Components, Microcontroller ATmega328, Digital-to-Analog Converter MCP4921, Reconstruction Filter, Power Supply and Overvoltage Protection
|
|
|
Řízení projektu implementace informačního systému v univerzitním prostředí
Líška, Martin ; Koc, Dušan (oponent) ; Širáňová, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na téma projektového managementu v oblasti IT pro naplánování projektu refaktorizace současného technického řešení udílení stipendií studentům univerzity Vysoké učení technické v Brně. První část práce popisuje teoretické pozadí projektového managementu, jeho metody a nástroje. Dále je analyzován současný stav organizace a projektu samotného. Poslední a stěžejní částí je samotná aplikace konkrétních metod a nástrojů pro realizaci daného projektu.
|
|
|
Hardwarová platforma pro efektový procesor
Opluštil, Štěpán ; Liska, Matej (oponent) ; Schimmel, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje oblasti digitálního zpracování signálu a digitálním signálovým procesorem v podobě modulu Daisy Seed, obsahujícího MCU a kodek, určeného pro audio aplikaci. Je zde rozebrán převod systému ze spojité do digitální oblasti, nejčastější filtry používané pro audio zpracování v ekvalizérech a výpočet koeficientů přenosové funkce ze zadaných parametrů filtru, jako střední frekvence, zesílení a jakost. Rozebrány jsou také jisté efekty dynamické a se zpožďovací smyčkou. Práce se dále také věnuje vytvoření hardwarové platformy pro takový modul, která obsahuje vstupní a výstupní periferie pro snadné použití a učení na tomto modulu v oblasti audio efektů a zpracování audio signálu v reálném čase. Efekty a knihovny jsou psány v jazyce C++, kde je využíváno výhod objektově orientovaného programování. Uživatelské rozhraní zařízení tvoří jednoduché menu umožňující kaskádní řazení efektů. Pro demonstraci je vytvořeno 5 efektů s možností snadného přidání efektů dalších. K ovládání zařízení slouží tlačítka a enkodéry a pro zobrazení grafického uživatelského rozhraní je použit alfanumerický LCD displej. Pro obsluhu periferií jsou využity knihovny poskytované k modulu Daisy Seed.
|
|
|
Návrh sférického mikrofonního pole
Voch, Filip ; Schimmel, Jiří (oponent) ; Liska, Matej (vedoucí práce)
Sférické mikrofonní pole je jednou z možností, jak lze snímat prostorový zvuk. Tato práce se zabývá návrhem pevného sférického pole pro beamforming a ambisonii smíšeného řádu pomocí MEMS senzorů propojených TDM sběrnicí. Senzory MEMS jsou využity z důvodu malých rozměrů. Digitální výstupní signály jsou pak pomocí časového multiplexu posílány na externí signálový procesor. Práce popisuje postup při návrhu pomocí matematických metod rozložení bodů na sféře pro beamforming a pomocí sférických harmonických funkcí pro ambisonii. Pro realizaci prototypu je pak vytvořený návrh s uniformně rozloženými mikrofony na sféře. Pro propojení mikrofonů jsou navržené flexibilní desky plošného spoje, které jsou připojeny na centrální desku plošného spoje, kde jsou signály převáděny na resp. z diferenciálního signálu pro přenos mezi polem a signálovým procesorem. Pro tento přenos jsou pak připraveny RJ-45 konektory. Mikrofony jsou ke sběrnicím připojeny pomocí USB-C konektorů. Výsledkem této práce je návrh konstrukčního řešení včetně 3D modelu a návrhu plošných spojů pro propojení mikrofonů. 3D model je navržen v programu Fusion 360 a desky plošných spojů jsou navrženy pomocí softwaru KiCad.
|
|
|
Aktualizace laboratorních úloh do předmětu Analýza signálů a soustav
Chrástek, Jakub ; Liska, Matej (oponent) ; Krajsa, Ondřej (vedoucí práce)
Má práce je zaměřena na aktualizace vybraných laboratorních úloh pro předmět Analýza signálů a soustav. V první polovině teoretické části jsou uvedeny základní pojmy a dělení kmitočtových filtrů a jejich přehled v rámci typu provedení, přenášenéh pásma a aproximací. V druhé polovině teoretické části práce jsou uvedeny zákládní informace ohledně problematiky aliasingu. Praktická část práce se zaměřuje na výpočet a optimalizaci hodnot zvolených parametrů. Tyto parametry jsou simulovány v programu OrCAD Capture CIS. V konsrukční části je uveden návrh zdroje a 3D modely DPS v programu Fusion 360.
|
|
|
Zpracování prostorového zvuku sférického mikrofonního pole
Tomešek, Jiří ; Honzík,, Petr (oponent) ; Liska, Matej (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá zpracováním prostorového zvuku sférického mikrofonního pole, jejich vlastnostmi a principy snímání. Dále jsou zde vysvětleny principy fungování MEMS mikrofonů a následná implementace. Rozhraní mezi mikrofonním polem a počítačem je vytvořeno pomocí programovatelného hradlového pole společně s USB převodníkem. Práce přibližuje vhodnou metodu softwarové implementace pro komunikace, řízení a propojení konkrétního hardwaru. Byla provedena a vysvětlena implementace jednotlivých funkcionalit pomocí programovacího jazyka VHDL v FPGA. Byl implementován příjem dat z mikrofonů pomocí TDM rozhraní, řídící logika a komunikace mezi FPGA a počítačem prostřednictvím rozhraní FTDI. V rámci práce byla také vytvořena aplikace v prostředí Matlab pro řízení FPGA a zpracování dat z mikrofonů včetně grafického uživatelského rozhraní. V aplikaci je implementována metoda ambisonie a metoda pro zpracování zvukového signálu pomocí prostorového filtrování.
|
|
|
Automatizace měření směrových charakteristik zdrojů zvuku
Nimmerrichter, Benjamin ; Liska, Matej (oponent) ; Schimmel, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá automatizací měření směrových vyzařovacích charakteristik zdrojů zvuku pomocí jednoho až šestnácti, případně dvaatřiceti mikrofonů, které jsou připojeny k zvukovému rozhraní, které podporuje ovladač technologie ASIO, které je připojeno k počítači s instalací programů MATLAB. V rámci této práce byl vytvořen program, který je schopen měřit hladinu akustického tlaku, směrové vyzařovací charakteristiky ve 2D a 3D prostoru a zobrazit kmitočtové spektrum signálů. Dále je zde řešena problematika efektivní hodnoty diskrétních signálů, kalibrace mikrofonů pro měření hladiny akustického tlaku, výpočet a měření hladiny akustického tlaku v~dB~(SPL), autokorelace diskrétního signálu, zobrazení měření na polárním nebo sférickém grafu a výpočty poměru signálu k šumu. Tato práce obsahuje teoretický úvod k měření a problematice šíření zvuku, dále realizaci programu, měření a zhodnocení naměřených výsledků.
|
|
|
Příprava akrylátových monomerů na bázi poly(3-hydroxybutyrátu)
Liška, Marek ; Přikryl, Radek (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Cílem této práce je rešerše a následná laboratorní příprava akrylátových (methakrylátových) monomerů na bázi poly(3-hydroxybutyrátu). Monomery byly připraveny dvoustupňovými syntézami, ve kterých v prvním kroku byl P3HB alkoholyzován pomocí vybraných alkoholů a následně byly reakcí s polymethylmethakrylátem připraveny jejich methakrylované deriváty. Vybrané alkoholy pro jednotlivé syntézy byly ethanol a ethylenglykol. Připraveny byly vcelku 4 látky, ethyl-3-hydroxybutyrát, 2-hydoxyethyl-3-hydroxybutyrát a jejich methakryláty. Velkou částí této práce je také analýza reakčních směsí, připravených látek a jejich následná charakteristika. Analýza byla provedena s využitím titračních a také i instrumentálních metod. Mezi instrumentální analytické metody využité v této práci patří gelová permeační chromatografie (GPC), infračervená spektroskopie (FTIR), nukleární magnetická rezonance (NMR), termogravimetrie (TGA) a diferenční skenovací kalorimetrie (DSC). Práce se také zabývá přípravou polymerů s využitím připravených methakrylátů jako surovin. Zesíťované polymery mají díky nízké teplotě skelného přechodu vlastnosti elastomeru.
|
|
|
Experimental Software Musical Instrument Controlled by Light Color
Liska, Matej ; Indrák, Michal (oponent) ; Dlouhý, Dan (vedoucí práce)
Bachelor thesis contains the theory for realization of experimental software instrument controlled by light color. It brings knowledge of sound and light waves and color pro- cessing. Besides others, it describes process of generating digital signals using additive synthesis, methods of signal processing and sonification techniques. It solves program- ming possibilities of creating, processing, playing and saving digital audio signals. The audio source is written in Java language on the JavaFX programming platform.
|
host ::
RSS.