|
|
|
Ham Radio Blog
SP5ELA ©
Strona poświęcona pracom technicznym prowadzonym przez SP5ELA.
Materiały dydaktyczno-techniczne.
Obróbka cyfrowa sygnałów akustycznych (1) |
 |
Obróbka cyfrowa sygnałów akustycznych (1)
Z
materiałów zamieszczonych na stronach blogu SP5ELA można i należy
korzystać. Materiały obrazują fragmenty prac prowadzonych na
przestrzeni dziejów przez SP5ELA.
Sa związane z hobby "Ham Radio". Niektóre opisy dotyczą szeroko
rozumianej elektroniki, komputerów,
sieci LAN i WAN, wireless, anten, sprzetu RTV/AGD, nawigacji
satelitarnych i
innych systemów. Jeśli masz jakiekolwiek uwagi i sugestie, nie stresuj
się, napisz do
mnie maile'a lub zadzwoń. Najlepiej na SKYPE!
73, Zygi SP5ELA |
Obróbka cyfrowa sygnałów akustycznych (1)
W
praktyce radioamatora występuje często problem jakości
nadawanego sygnału audio. Na jakość nadawanego sygnału wpływa wiele
czynników.
W
skrócie przytoczę tylko kilka z nich:
- jakość głosu operatora, jego
charakterystyka, dykcja, wyrazistość, wady wymowy
- zmęczenie głosu, także
zmęczenie ogólne operatora
- stopień wyćwiczenia głosu
- charakterystyka i jakość
używanego sprzętu radiokomunikacyjnego
- jakość używanego mikrofonu
(mikrofonów),
- dobór mikrofonu do głosu
operatora
- dobór mikrofonu i użycie
korektora widma (equalizer)
- szumy i hałasy otoczenia, tła
pomieszczenia
Dla
zademonstrowania problemów poniżej kilka przykładów.
|
|
W
praktyce
radioamatora występuje często problem jakości
nadawanego sygnału audio. Na jakość nadawanego sygnału wpływa wiele
czynników.
W skrócie przytoczę tylko kilka z nich:
- jakość głosu operatora, jego
charakterystyka, dykcja, wyrazistość, wady wymowy, itd.
- zmęczenie głosu, także zmęczenie
ogólne operatora
- stopień wyćwiczenia głosu
- charakterystyka i jakość używanego
sprzętu radiokomunikacyjnego
- jakość używanego mikrofonu
(mikrofonów),
- dobór mikrofonu do głosu operatora
- dobór mikrofonu i użycie korektora
widma (equalizer)
- szumy i hałasy otoczenia, tła
pomieszczenia
- jakosc kompresji
Dla
zademonstrowania problemów poniżej kilka przykładów.
|
Dla zademonstrowania problemów poniżej
kilka przykładów.
Przykład zapisu znaku
stacji SP5ELA z dość dobrej
jakości mikrofonu elektretowego .
Mikrofon elektretowy typu MT-383. Czas
zapisu około 4 sekund.
Audiogram zapisu
mikrofonowego znaku SP5ELA.
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać. Plik
audio zapisu mikrofonowego bez
obróbki.
Plik zapisu znaku SP5ELA (w zwolnionzm
tempie) - kliknij, aby go odsłuchać.
Porównaj dzwięki sylab z audiogramem.
Rys.1
Audiogram znaku SP5ELA
|
Z
analizy powyszego audiogramu wynika, ze niektore gloski sa "zlosliwe".
"Sierra" zaczyna sie od niskiego poziomu, "papa" zawiera przerwe,
"echo" zawiera przerwe, "alpha" zawiera przerwe. Jak widac, niektore
fragmenty zapisu maja duzo nizsza amplitude. Tak niestety wyglada
zapis normalnej mowy czlowieka. Zobaczmy jak wyglada dynamika takiego
sygnalu. Jak widac z ponizszego wykresu dynamika skladowych
czestotliwosciowych sygnalu wynosi okolo 40dB. -20dB dla tonu 517Hz i
-60 dla 16Hz, 53Hz, 55Hz, 8KHz. Dynamika zmienia sie oczywiscie dla
skladowych sygnalu w funkcji czasu t.
|
|
Rys.3 Audiogram wyrazu "alpha"
|
|
Rys. 4 Audiogram wyrazu "sierra"
|
Co
możemy zrobić z takim sygnałem
akustycznym? Można zrobić wiele. Usunać szumy, jeśli występują, podbić
fragmenty sygnału o niskim poziomie, ograniczyć składowe o najwyższym
poziomie, ograniczyć pasmo od dołu i od góry, dokonać korekty
charakterystyki czestotliwościowej widma sygnału. Można tez zmniejszyc
nieefektywne przerwy pomiedzy wyrazami i gloskami.
Oczywiscie nalezy pamietac, ze czesc ww funkcji obrobki sygnalu moze
byc uzyskanych w samym urzadzeniu nadawczym, regula jest wbudowany
kompresor dynamiki sygnalu. Jednak należy pamietać, ze cześć urządzeń
nie ma zbyt dobrej filtracji, albo jest ona w nich relatywnie słaba,
nie ma
kształtowania ch-tyki widmowej.
Należy tu
wspomnieć, że proces obrobki sygnału może byc dość
pracochłonny. Wymaga wielokrotnych prób nagrań ze zmienną i różną
predkością zapisu z użyciem wielu mikrofonów. W celu znalezienia
optymalnego zapisu.
|
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać. Sygnal po
odfiltrowaniu składowych powyżej 3KHz.
Rys. 5 Sygnał po odfiltrowaniu składowych powyżej 3KHz (LPF)
|
|
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać. Sygnal po
odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz.
Rys. 6. Sygnał po odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz.
|
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać.
Sygnal po odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz.
Podbicie sygnałów o niskim poziomie.
Rys.7 Sygnal po
odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz. Podbicie
sygnałów o niskim poziomie.
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać.
Sygnal po odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz.
Podbicie sygnałów o niskim poziomie. Ograniczenie pików.
Rys. 8. Sygnal po
odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz. Podbicie
sygnałów o niskim poziomie. Ograniczenie pików.
Plik
zapisu znaku SP5ELA - kliknij, aby go odsłuchać.
Sygnal po odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz.
Podbicie sygnałów o niskim poziomie. Ograniczenie pików. Ponowna
filtracja. HF boost.
Rys.9 Sygnal po
odfiltrowaniu składowych poniżej 150Hz i powyżej 3KHz. Podbicie
sygnałów o niskim poziomie. Ograniczenie pików. Ponowna
filtracja. HF boost.
Ponizej wszystkie omawiane
wyżej i
analizowane pliki. Doskonale widać, jak zmienia się ich charakterystyka
amplitudowa, zakres dynamiki i widmo. Slychać przy odtwarzaniu plików
zasadnicze różnice pomiędzy nimi.
Kliknij na fotce poniżęj, aby powiększyć rozdzielczość.
Rys. 10
Kolejne etapy konwersji i optymalizacji pliku wywołania "SP5ELA".
|
Przygotowane w
wyniku obróbki pliki audio wywołania, raportu możemy wykorzystać do
załadowania do tzw. DVK (digital voice keyer) w używanym programie
komputerowym do pracy w zawodach.
9.03.2009 SP5ELA
|
|
|
All
content 1995-2009 SP5PBE. All rights
reserved.
No
portion of this
site may be reproduced or rebroadcast without permission. |
Copyright 2009 SP5ELA
|
|
