Signalverarbeitung für die Audiotechnik

Dozenten: Prof. Dr.-Ing. Bernhard U. Seeber
Praktikum: Prof. Dr.-Ing. Bernhard U. Seeber; Ľuboš Hládek, Dr. Ph.D.; Payman Azaripasand; M.Sc.; Huayue Zhang
Turnus: Sommersemester
Zielgruppe: Wahlmodul Praktikum, Master EI, MSCE, MSNE,
Studenten und Doktoranden der GSN und des BCCN München.
Die Vorlesung wird auf Englisch gehalten.
ECTS: 8
Umfang: 2/0/4 (Vorlesung/Übung/Praktikum)
Prüfung: mündlich und schriftlich (Computercode)
Zeit & Ort: Vorlesung (auf Englisch): Dienstag, 11:30 - 13:00 Uhr, N3815
Praktikum: Montag, 11:45 - 14:45 Uhr, -1947
oder Donnerstag, 13:15 - 16:15 Uhr, -1947
Termine:

Vorlesungsbeginn am 18.04.2023
Praktikum Do. ab 20.04.2023, Mo. ab 24.04.2023

Kein Praktikum am: Montag, 01.05.23, 29.05.23; Donnerstag, 18.05.23, 08.06.23

Anmeldung

Die Anmeldung zur Vorlesung sowie zum Praktikum erfolgt über TUM-Online.
Bitte beachten Sie, dass Sie sich gesondert für die Vorlesung und für einen der beiden Praktikumstermine anmelden müssen (Montag oder Donnerstag)!

Inhalt

Das Modul setzt sich aus einer Vorlesung und einem Praktikum zusammen. Die Vorlesung behandelt folgende Themen:

  • AD-DA Wandlung (Sampling), z-Transformation, Ratenänderung, DFT
  • Prinzipien der Realzeitverarbeitung: blockweise Faltung mit DFT (overlap-add/overlap-save)
  • Filterung von Audiosignalen: IIR und FIR-Filter, Equalizers (Hochpass, Tiefpass und Bandpass/Shelving-Filter), Frequenzgruppenfilter (BARK-Filterbank, Gammatone)
  • Inverse Filterung zur Frequenzgangentzerrung
  • Dynamikbeeinflussung: Kompressor und Limiter, Attack- und Releasezeiten, Verzerrungen, Multiband-Kompressoren
  • Musikeffekte: Echo, Chorus und Phaseneffekte (Flanger, Phaser), Verzerrer, Gateing, Wah-Wah, Röhrenverstärker
  • Vocoder für Sprache und Musik (Time stretching, pitch shifting, Whisperization)
  • Richtmikrofone: Beamformer
  • Binauraltechnik: Messung und Anwendung von Außenohrübertragungsfunktionen und Raumimpulsantworten für die Auralisation
  • Simulation von Raumhall
  • Klangsynthese.

Im Praktikum bearbeiten die Teilnehmer individuell verschiedene Aufgaben, in denen grundlegende Methoden der digitalen Audio-Signalverarbeitung in Matlab praxisrelevant erarbeitet werden. Diese entsprechen ausgewählten Themen aus der begleitenden Vorlesung, beispielsweise für Implementierungen von Musikeffekten, Dynamikkompressoren, oder die binaurale Synthese. Neben den fachlichen Methoden werden Programmierkenntnisse in Matlab vermittelt.