31.03.2014 Views

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

שיפור מודל פרמטרי לקידוד אותות שמע בקצבים נמוכים - SIPL - הטכניון

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

איור 5.4: ספקטרום האות<br />

בשרטוט מופיע ספקטרום של אות כניסה ‏(קו מלא עבה),‏ כאשר אות הכניסה מורכב משני טונים<br />

קרובים ו-‏ וכל טון מורכב משש הרמוניות.‏ התדרים האמיתיים משורטטים בקו<br />

מקווקו אנכי.‏ ניתן לראות שההרמוניה הראשונה של שני הטונים ו-‏ מתלכדים<br />

למקסימום מקומי אחד,‏ המקבל מקסימום ב-‏ .133Hz מצב דומה מתרחש עבור ההרמוניה השניה<br />

של הטונים ו-‏ ההרמוניה הרביעית ו-‏ וההרמוניה החמישית של<br />

מתגלים<br />

לעומתם,‏ ההרמוניה השלישית של הטונים<br />

הטונים<br />

כשני ערכי מקסימום מקומיים,‏ אך מאוד לא מדוייקים כתוצאה מההשפעה ההדדית של שניהם<br />

על הצורה הספקטרלית.‏ ניתן לראות שבהרמוניה השישית ‏(בהרמוניות הגבוהות)‏ ההפרש בין<br />

התדרים גדול מספיק וחיפוש על פי מקסימום מקומי בלבד יכול להתאים.‏<br />

(140Hz<br />

130Hz)<br />

(560Hz<br />

(420Hz ו-‏ 390Hz)<br />

520Hz)<br />

140Hz<br />

130Hz<br />

,(280Hz 260Hz)<br />

.(700Hz ו-‏ 650Hz)<br />

Figure 5.4: Signal spectrum<br />

The spectrum is drawn with a solid thick line. The input signal is compose of two near tones at 130Hz<br />

and 140Hz, and each tone has 6 harmonics. The real frequencies are ploted with dashed vertical line. It<br />

can be seen that the first harmonic of the tones (130Hz and 140Hz) appear as one local maximum, in<br />

133Hz. The second harmonic (260Hz and 280Hz), the fourth harmonic (520Hz and 560Hz) and the<br />

fifth harmonic (650Hz and 700Hz) also appear as one local maximum. In a special case the third<br />

harmonic (390Hz and 420Hz) appeared as two local maxima, but they are very inaccurate, as a result of<br />

the mutual influence on the spectral shape. It can be seen that in the sixth harmonic (high harmonics)<br />

the difference between the frequencies is high enough and searching by the principle of local maxima<br />

can be suitable.<br />

שלב ראשון של תהליך מיצוי המרכיבים הטונליים תואר בסעיפים קודמים,‏<br />

והוא מבוצע ע"י<br />

,<br />

{ } P i i<br />

f<br />

= 1<br />

חיפוש ערכי מקסימום מקומיים בתחום התדר והרכבת קבוצה של תדרים מייצגים<br />

תדר מחושבים עוצמות בשיטת<br />

לכל<br />

.Least Squares<br />

,<br />

f i<br />

בשלב שני בודקים האם כל תדר בקבוצה,‏<br />

‏("מסתתר"‏ מאחוריו תדר נוסף).‏ הבדיקה מבוצעת בשני שלבים:‏<br />

הוא אכן תדר יחיד או שהוא מייצג שני תדרים<br />

fi +1<br />

− fi<br />

<<br />

בדיקת תדרים קרובים בתוך הקבוצה עצמה.‏<br />

df<br />

(5.4)<br />

•<br />

מ-‏<br />

כמו למשל,‏ ההרמוניה השלישית של שני הטונים ‏(איור 5.4). בספקטרום מתגלים שני ערכי<br />

מקסימום מקומיים שיוכנסו לתוך קבוצת התדרים.‏ מכיוון ששני התדרים סמוכים ‏(פחות<br />

(df הם,‏ ככל הנראה,‏ לא מדוייקים ולכן שני התדרים יועברו לאלגוריתם למציאת שני<br />

תדרים סמוכים.‏<br />

• בדיקת שארית האות.‏ שארית האות מחושבת ע"י,‏<br />

M<br />

n<br />

residual( n)<br />

= x(<br />

n)<br />

− ∑ ai<br />

⋅cos(2πf<br />

i<br />

⋅ + φi<br />

)<br />

i=<br />

1<br />

fs<br />

(5.5)<br />

,a i הם φ i<br />

כאשר x(n)<br />

הוא אות הכניסה,‏ f i הוא תדר בקבוצת M תדרים מייצגים,‏ ו-‏<br />

האמפליטודה והפאזה של הסינוס ה-‏ i.<br />

השארית מומרת לתחום התדר ע"י:‏<br />

- 51 -

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!