Department of Computational Perception

DIGITALE SPRACHVERARBEITUNG

344.015, KV, 2std., WS 07/08
A. Univ.Prof. Dr. Josef Scharinger



Zeit: Mittwoch, 15:30 - 17:00

Beginn: Mittwoch, 10. Oktober 2007
(am 3.10. findet die Nachklausur zu Digitale Bildverarbeitung aus dem SS 2007 statt!)
Ort: T 111

Motivation und Zielsetzung

Verarbeitung und Analyse digitaler Signale sind zentrale Inhalte der Computational Perception. Für die in dieser LVA relevanten 1D digitalen Signale (Sprache, Musik) haben sich mit digitalen Filtern und der diskreten Fourier-Transformation mittlerweile klassische Werkzeuge etabliert, die eigentlich essentielles Wissen und Werkzeuge für jeden Techniker darstellen sollten. In dieser LVA wird Interessierten in einer selbsterklärenden (aufbauend lediglich auf allgemeinem Matura-Wissen) Weise exakt dieses Wissen vermittelt. Ziel ist also, dass der Student am Ende eine solide Grundlage für das Arbeiten mit 1D digitalen Signalen (Sprache, Musik, etc.) besitzt.

Ablauf

Die LVA ist als kombinierte Veranstaltung mit 2 Semesterwochenstunden konzipiert. Wöchentlich werden Mittwochs dazu 2 Stunden Vorlesung dargeboten, wo die notwendige Theorie vorgetragen wird. Um dem Charakter einer kombinierten LVA gerecht zu werden (und insbesondere, um ein praktisches Verständnis der gelehrten Inhalte zu bekommen), sollten die Studenten LVA-begleitend ein (kleines) Projekt in Gruppenarbeit bearbeiten, wo digitale Signale mittels eines Filters verarbeitet und mittels diskreter Fourier-Transformation analysiert werden sollen.

Zeitplan und Inhalt

• 10.10.2007: Semesterplanung und Gruppeneinteilung
• 17.10.2007: Stimmgabeln und Phasoren: einfachste Vibrationen, Sinus-Wellen, komplexe Zahlen, Phasoren, Takt
• 24.10.2007: Saiten, Röhren, die Wellengleichung: vibrierende Systeme, Wellengleichung, vibrierende Saiten, vibrierende Luftsäulen, Fourier-Reihen
• 31.10.2007: Abtasten und Quantisieren: Abtasten eines Phasors, Aliasing, Quantisieren, Höhrbereich, Kompander, Spektrum
• 07.11.2007: Feedforward Filter: Verzögern eines Phasors, Filter, Verzögern als Operator, z-Ebene, Phasengang, inverse Kammfilter
• 14.11.2007: Feedback Filter: Pole, Stabilität, Resonanz, Resonatoren, allgemeine Feedback Filter
• 21.11.2007:Kammfilter und Saitenfilter: Kammfilter, stehende Wellen, Zupfinstrumentfilter, Allpassfilter
• 28.11.2007: Periodische Signale: Koordinatensysteme, Fourier-Reihen, Rechtecks-Pulse, Dröhnen, Formen des Spektrums
• 05.12.2007: Diskrete, schnelle Fourier-Transformation (DFT, FFT): der Kreis als Definitionsbereich, DFT, algorithmische Überlegungen, FFT, inverse DFT
• 12.12.2007: z-Transformation und Faltung: Definitionsbereiche, z-Transformation,Orthogonalität, Übertragungsfunktion, Faltung, inverse z-Transformation
• 09.01.2008: Gebrauch der FFT: Ein/Ausschaltvorgänge, Auflösung, Fensterfunktionen (Hamming etc.), Spektrogramme
• 16.01.2008: Fragestunde (offenene Fragen das Projekt bzw. die LVA Inhalte betreffend sollen abgeklärt werden)
• 23.01.2008: Schriftliche Prüfung
• 30.01.2008: Präsentation und Abgabe der Projektarbeiten
• 05.03.2008: Nachklausur

Unterlagen

PDF Versionen der verwendeten Folien sind jeweils am vorhergehenden Montag im KUSSS (neben dem jeweiligen Termin!) zum Download verfügbar.