Abschlussarbeit zur Erlangung des akademischen Grades Bachelor ...

Kommt es trotzdem zu Programmabnormalitäten, deren Ursache sich nicht aus dem im
Programm dargestellten Fehlermeldungen erschließen lässt, soll auf das 'Command Window'
von MATLAB verwiesen werden, indem ebenfalls Fehler angezeigt werden.
Das Unterprogramm für den Entwurf von digitalen Filtern wird mit der Schaltfläche
Filterdesign gestartet. Dies ist erst nach erstmaligen Laden eines Eingangssignals unter
MATLAB möglich.
Für weitere Erläuterungen zu den einzelnen Programmoptionen kann jederzeit die
Programmhilfe in den beiden Programmen mit der Schaltfläche Help aufgerufen werden. Die
Darstellung erfolgt im 'Help-Browser' von MATLAB.
4.7 Funktionstest der Software
Am Ende der Programmierarbeit wurde ein ausgiebiger Test der gesamten
Programmfunktionen durchgeführt. Hierbei lag der Hauptschwerpunkt auf der korrekten
Analyse der Eingangsdaten, die Berechnung des invertierten Spektrums, die Ergebnisse der
Filterentwurfsoption und der Benutzerfreundlichkeit. Aufgrund des modularen Aufbaus der
einzelnen Funktionskomponenten fanden bereits während der Programmierung ausgiebige
Fehleranalysen und Anpassungen für die einzelnen Funktionen statt. Dadurch lieferte der
abschließende Funktionstest im überwiegenden Teil positive Ergebnisse. Ergänzungen und
Optimierungen wurden hauptsächlich im Bereich der Programminteraktion vorgenommen, die
den Benutzer im Umgang mit dem Programm unterstützen sollen. Dazu zählten Ergänzungen
und Präzisierungen in den beiden Programmhilfen und die Erweiterungen in den während des
Betriebs angezeigten Programmstatusmeldungen. Es erfolgten ebenfalls Testreihen, bei denen
überprüft wurde, wie sich das Programm bei falschen Benutzereingaben verhält.
Es muss allerdings erwähnt werden, dass der eigentliche Ausgleich der Übertragungsfunktion
von Kopfhörer und Außenohr mit den berechneten Filtern nicht getestet wurde. Hierfür gab es
an der Hochschule für Telekommunikation Leipzig nicht die dafür notwendigen
Messeinrichtungen. Die Qualität einer Ausgleichsfilterung mit den vom Programm
kalkulierten Filterfunktionen kann deshalb nur zu einem späteren Zeitpunkt gestestet werden.
Die Filterwirkungen wurden lediglich mit selbständig generierten Testsignalen überprüft. Der
Filterentwurf erfolgte dabei auf der Grundlage von Audiosignalen mit vordefinierten
Frequenzanteilen. Diese entworfenen Filter wurden dann invertiert auf Audiosignale
angewendet, die unter anderem diese Frequenzanteile beinhalteten.
Das Ergebnis eines solchen simulierten Ausgleichs für einen Audiokanal wird in den
Teilbildern a), b), und c) der Abbildung 4.7.1 dargestellt. Es werden dabei die
Amplitudengänge der Signale gezeigt, an denen die Filterwirkung erkennbar ist. Das zu
filternde Signal mit dem in a) dargestellten Amplitudengang hatte Frequenzanteile von 100,
500, 1000, 2000, 5000, 8000, 16000 und 20000 Hz. Der Filter wurde aus dem Signal mit dem
in b) dargestellte Amplitudengang und den Frequenzanteilen von 500, 1000, 5000 und 16000
Hz berechnet. Das Ziel der Testfilterung war eine Filterung des Signals a) mit dem aus dem
Signal b) entworfenen IIR-Filter. Der Amplitudengang des resultierenden Signals aus der
Inversfilterung wird unter c) dargestellt.
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