Popis předmětu - BE2M31SYN

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
BE2M31SYN Synthesis of Audio Signals Rozsah výuky:2P+2C
Garanti:Čmejla R. Role:P,V Jazyk výuky:EN
Vyučující:Novotný M. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:

Předmět uvádí do základů algoritmů syntézy zvuků (každodenních, hudebních a řečových), číslicových audio efektů a sonifikace. Syntetické multimediální signály se používají v moderních číslicových systémech, systémech virtuální reality, počítačových animacích, hrách a ve filmu. Teoretické koncepty z přednášek budou ve cvičeních doplněny praktickým programováním úloh v Matlabu.

Cíle studia:

Cílem studia je získání teoretických znalostí a praktických zkušeností s číslicovou audio syntézou.

Osnovy přednášek:

1. Úvod do číslicové syntézy multimediálních signálů; generování hudební stupnice
2. Tabulkové syntézy; časové a frekvenční transformace, časové obálky
3. Konkatenační a granulační syntézy; parametry, synchronní a asynchronní syntézy
4. Součtové syntézy a spektrální modelování; periodické neharmonické signály
5. Fázový vokodér; modifikace signálu ve frekvenční oblasti
6. Rozdílové syntézy; budící zdroje, jednoduché filtry, ekvalizéry, barevné šumy
7. Formantové syntézy; Klattův syntetizér, kaskádní a paralelní řazení, FOF
8. Lineární predikce; "cross" syntéza řeči a hudby, modelování neřečových zvuků
9. Modulační syntézy; AM, tremolo, FM, vibráto, alarmy, každodenní zvuky a nástroje
10. Nelineární a tvarovací syntézy; Čebyševovy polynomy, komprese, expanze, zkreslení
11. Efekty založené na časovém zpoždění; echo, dozvuk, hřebenové a fázovací filtry
12. Prostorové efekty; pohyb signálu v prostoru, panning, hall, Schroederův dozvuk
13. Úvod do fyzikálního modelování; číslicové vlnovody, Karplusův Strongův algoritmus
14. Sonifikace biologických (EKG, EMG, EEG, FKG, EOG) a geologických dat, aplikace

Osnovy cvičení:

1. Hudební stupnice, Morseova abeceda, simulace aliasingu, kvantování a komprese
2. Frekvenční a časové změny, tabulková syntéza banja a klarinetu
3. Konkatenační syntéza řeči, generování "sci-fi" zvuků
4. Ptáci, syntézy trumpet, zvonů, gongů a činelů, banja, klarinetu, telefonu
5. Změna délky audio signálů, frekvenční posunutí, potlačení šumu
6. Syntézy perkusních nástrojů, letadla, větru, vln, houslí, kroků, souhlásky "s"
7. Formantová syntéza samohlásek, hudebních nástrojů a zvířecích hlasů
8. Resyntézy řeči, kytary, klavíru, kladiva, "cross" syntéza hudby a řeči 9. Vibráto, tremolo, mince, kapky, alarmy, klepání, dřevo, klarinet, žestě, zvony
10. Aplikace efektů na drnknutí struny, buben, řeč
11. Simulace dozvuků (sklep, sprcha, chrám)
12. Implementace uvedených efektů na řeči a hudbě
13. Syntéza kytary, harfy, piana a bicích
14. Sonifikace EEG, EKG, FKG, EMG

Literatura:

1. Čmejla, R..: Syntéza audio signálů - přednášky a návody ke cvičením (pdf), 2015, http://sami.fel.cvut.cz/sms/
2. Čmejla, R., Sovka, P.: Úvod do číslicového zpracování signálů - cvičení, ČVUT 2005
3. Miranda, E.R.: Computer Sound Design, ISBN 0-240-51693-1, Focal Press, Oxford, 2002
4. Zölzer, U.: DAFX - Digital Audio Effects, ISBN: 0-471-49078-4, John Wiley & Sons, 2002

Požadavky:

Podmínkou udělení zápočtu je vypracování vybrané úlohy v MATLABu.

Webová stránka:

http://sami.fel.cvut.cz/sms_eng/ http://sami.fel.cvut.cz/sms/ (Czech version)

Klíčová slova:

Audio syntéza

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MEEK1_2016 Komunikační systémy a sítě V
MEEK2_2018 Audiovizuální technika a zpracování signálů P 1
MEEK3_2016 Elektronika V
MEEK4_2016 Audiovizuální technika a zpracování signálů P 1
MEEK2_2016 Rádiová a optická technika V


Stránka vytvořena 15.11.2019 17:50:41, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.