Właściwości sygnałów ...

Właściwości sygnałów akustycznych. Ćwiczenie, Studia, Politechnika Poznańska, materiały na MiBM i ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
ZAKŁAD ELEKTROAKUSTYKI
Laboratorium Podstaw Elektroakustyki
Ćwiczenie 1
WŁAŚCIWOŚCI SYGNAŁÓW
AKUSTYCZNYCH
Opracowali:
dr inŜ. Piotr Bobiński
mgr inŜ. Aleksandra Młyńska
Warszawa, Kwiecień 2008
1. Cel
ć
wiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości róŜnego rodzaju sygnałów
akustycznych poprzez ich rejestrację, obróbkę i analizę. Środowisko laboratoryjne
składa się z komputera klasy PC z akustycznym systemem pomiarowym
Clio
wraz z
oprogramowaniem
ClioWin
słuŜącym
do
analizy
sygnałów
i
pomiaru
ich
właściwiości akustycznych oraz z oprogramowania
AdobeAudition
, słuŜącym do
edycji i rejestrowania sygnałów.
Do wykoania ćwiczenia niezbędna jest podstawowa wiedza dotycząca cyfrowej
analizy i rejestracji sygnałów akustycznych. W szczególności wymagane są
podstawowe informacje na temat właściwości czasowych i częstotliwościowych
sygnałów takich jak tony, sygnał mowy, sygnał muzyki, szumy (biały i róŜowy) oraz
znajomość podstawowych operacji w procesie przetwarzania analogowo/cyfrowego
sygnałów akustycznych (próbkowanie, kwantowanie).
2. Charakterystyka systemu
CLIO
W skład systemu wchodzą następujace elementy:

karta PC PB-4281,

współpracujący mikrofon MIC-01,

przedwzmacniacz mikrofonowy PRE-01,

zestaw głosnikowy,

komputer klasy PC.
W trakcie ćwiczenia wykorzystywany będzie współracujący z systemem program
ClioWin
(analiza czasowo-częstotliwościowa sygnałów) oraz program
AdobeAudition
(zapis, odtwarzanie, edycja sygnałów).
3. Wła
ś
ciwo
ś
ci systemu
CLIO
OGÓLNE WŁAŚCIWOŚCI SYSTEMU:

Dwa kanały, przetwornik A/C 18 bitowy sigma-delta

Zakres sygnału wejściowego: +40 ÷ -40dBV

Impedancja wejściowa: 64 kOhm (5.6 kOhm mic)

MoŜliwość podawania zasilania na wejście: 8.2V

Zakres częstotliwości próbkowania: 8kHz÷48kHz

Typ karty: 12cm. PCI slot card

Porty audio: cztery RCA
ANALIZA FFT/RTA:

częstotliwości próbkowania: 8kHz-48kHz,

zmienny rozmiar okna analizy: 512 - 131072

moŜliwość zmiany okna analizy

analiza w pasmach 1/3 oraz 1/6 oktawowych (RTA)
2
4. Program
ClioWin
Funkcje programu, wykorzystywane podczas ćwiczenia, przedstawiono na rys.1.
Uruchomienie analizy FFT/RTA
FFT
RTA
Ustawienia FFT/RTA
Poziom wysterowania
wejść A i B
Włączenie/wyłączenie
zasilania na wejściu A i B
Wzmocnienie wejść A i B
Rys.1 Okno programu
ClioWin
5. Pomiary
5.1 Analiza sygnałów
Ta część ćwiczenia wykorzystuje program
ClioWin.
JeŜeli nie wspomniano inaczej
ustawić częstotliwość próbkowania 48kHz oraz rozmiar okna analizy 65536.
W analizatorze FFT/RTA proszę obejrzeć widma i przebiegi czasowe następujących
sygnałów:

Ton 100Hz przy częstotliwości próbkowania 12kHz, wybrać okno
Blackmanna lub Hanninga. Wybrać okno inne niŜ dwa wymienione,
skomentować róŜnice.

Ton 15kHz przy częstotliwości próbkowania 12kHz oraz 48kHz.
Skomentować zjawiska.

Ton 1kHz przy częstotliwości próbkowania 48kHz. Na chwilę zwiększyć
poziom sygnału z generatora, tak by wystąpiło przesterowanie (program
ClioWin zasygnalizuje czerwonym kolorem) obejrzeć widmo i przebieg
czasowy (odpowiednio rozciągnąć oś Y by widoczna była pełna amplituda
sygnału), skomentować zjawisko.

Sygnały modulowane częstotliwościowo: obejrzeć widma i przebiegi czasowe
dla dwóch sygnałów: dla jednej wartości częstotliwości modulującej dwa
3
ustawienia dewiacji lub dwie róŜne wartości częstotliwości modulującej przy
stałej dewiacji. Opisać zmiany widma w czasie.

Szum biały:
o
obejrzeć widmo i przebieg czasowy przy częstotliwości próbkowania
12kHz oraz 48kHz, skomentować róŜnice,
o
zmienić w ustawieniach analizy skalę na liniową, opisać zmiany,
o
powrócić do skali logarytmicznej, włączyć analizę RTA (analiza
filtrami o stałej względnej szerokości pasma), skomentować róŜnice

Szum róŜowy:
o
obejrzeć widmo i przebieg czasowy przy częstotliwości próbkowania
12kHz oraz 48kHz, skomentować róŜnice,
o
zmienić w ustawieniach analizy skalę na liniową, opisać zmiany,
o
powrócić do skali logarytmicznej, włączyć analizę RTA (analiza
filtrami o stałej względnej szerokości pasma), skomentować róŜnice

Sygnał muzyki: Obejrzeć i opisać widma i przebiegi czasowe. Obserwacje
przeprowadzić przy dwóch częstotliwościach próbkowania: 48kHz i 12kHz.
Zmiejszyć rozmiar okna (np. na 4096 lub 8192), porównać i opisać zmiany.

Sygnał mowy: włączyć zasilanie kanału A, podłączyć mikrofon. Obejrzeć i
opisać widma i przebiegi czasowe dla sygnałów: mowy, klaskania.
Obserwacje przeprowadzić przy dwóch częstotliwościach próbkowania:
48kHz i 12kHz.
UWAGA: po zako
ń
czeniu rejestracji sygnału mikrofonem wył
ą
czy
ć
podawanie zasilania na wej
ś
cie.
5.2 Rejestracja i edycja sygnałów
Ta część ćwiczenia wykorzystuje program
AdobeAudition
, podczas wszystkich
operacji program
ClioWin
powinien być aktywny, proszę odpowiednio
włączać/wyłączać podawanie zasilania na wejście przy podłączaniu/odłączaniu
mikrofonu. Rejestrację sygnałów proszę wykonywać wybierając 1 kanał (mono) oraz
kwantyzację 32 bitową.

Zarejestrować sygnały mowy i klaskania przy częstotliwości próbkowania:
48kHz. Odtworzyć nagrania z częstotliwością próbkowania mniejszą (8kHz)
oraz większą niŜ częstotliwość z jaką były zarejestrowane (
Edit->Adjust
Sample Rate
). Pierwotnie nagrany dźwięk (48kHz) przepróbkować do 8kHz
(
Edit->Convert Sample Type
). Skomentować róŜnice.

Zarejestrować sygnał muzyki przy częstotliwości próbkowania: 48kHz.
Odtworzyć nagranie z częstotliwością próbkowania mniejszą (8kHz) oraz
większą niŜ częstotliwość z jaką było zarejestrowane (
Edit->Adjust Sample
Rate
). Pierwotnie nagrany dźwięk (48kHz) przepróbkować do 8kHz
(
Edit->Convert Sample Type
). Skomentować róŜnice.
6. Bibliografia
Wykład z przedmiotu PEL.
W.Borodziewicz, K.Jaszczak, "Cyfrowe przetwarzanie sygnałów". WNT
Warszawa 1987.
Cz. Basztura, "Źródła, sygnały i obrazy akustyczne". WKŁ Warszawa 1988.
4
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • diabelki.xlx.pl
  • Podobne
    Powered by wordpress | Theme: simpletex | © Spojrzeliśmy na siebie szukając słów, które nie istniały.