University of  Rome  "La Sapienza"

DIET -  Department of Information Engineering, Electronics and Telecommunications  

 

Informazioni corso:

Trattamento del Segnale Audio (Audio Signal Processing)

Prof. Aurelio Uncini (info: aurel AT ieee_org)

 

AVVISO: il corso inizierà mercoledì 28 Settembre 2016

Per l'assegnazione della Tesina contattare il Docente  (tel. interno 25-839)

 

INFORMAZIONI
 

Inizio corso:   28 settembre 2016

Durata 13 settimane

 

Orario lezioni

Mercoledì        8:30 - 10:00 - c/o Studio Docente

Mercoledì      15:45 - 19:00 - c/o Studio Docente

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Verbalizzazione

Ogni merc. mattina presso l'uff. del Docente


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Computer Music Links


 

 

L’introduzione delle moderne tecnologie, a partire dalle tecniche di registrazione, di trasduzione e di amplificazione,  fino alle tecniche più recenti di sintesi e codifica digitale ha avuto un impatto straordinario sulle modalità di creazione, di trasmissione e di fruizione del messaggio vocale e musicale. Allo stesso tempo, le tecniche di simulazione computerizzata dei fenomeni acustici, e le conoscenze sempre più approfondite delle caratteristiche del sistema uditivo umano, contribuiscono a una migliore comprensione dei fattori fondamentali che determinano la percezione dei suoni e del segnale acustico in genere. Il corso Trattamento del segnale audio, ha il principale obiettivo di presentare gli elementi di base per lo studio dei modelli percettivi dell’ascoltatore, dell’ambiente di ascolto; dei circuiti e algoritmi per la cattura, la elaborazione, la sintesi, la riproduzione di segnali audio di alta qualità.

Obiettivi del modulo e capacità acquisite dallo studente

Studio dei circuiti specifici per la cattura, l’elaborazione, la sintesi, di segnali audio multicanale.

Prerequisiti

Contenuti dei moduli Circuiti ed Elaborazione numerica del segnale.

Elementi di programmazione in Matlab e/o C++

 


ARGOMENTI

Parte I - ACUSTICA

 

1 Fondamenti di acustica         

Sistemi vibranti in una e più dimensioni

Oscillazioni forzate

Sistema oscillanti non lineari

Onde sonore in aria

Effetti legati alla propagazione: rifrazione, diffrazione ed effetto Doppler

 

2 Il modello dell’ascoltatore

L’organo dell’udito e principi di psicoacustica

Modelli posizionali 2D e 3D

 

3 Il modello dell’ambiente di ascolto

Modi naturali di una sala e riverbero

Misura e calcolo della risposta impulsiva di una sala

 

 

Parte II - AUDIO DIGITALE

 

1 Quantizzazione del segnale audio

Teoremi di quantizzazione di Widrow

Trattamento del rumore di quantizzazione: dither e noise spectrum shaping

Rappresentazione numeriche ed effetti della quantizzazione nei circuiti  numerici

 

2 Filtri numerici per l’audio

Strutture robuste per la realizzazione di filtri audio IIR

Filtri non ricorsivi per l’audio

Metodi multirate: decimazione e interpolazione e banchi filtri

 

3 Filtri comb linee di ritardo e oscillatori digitali 

Filtri comb e all-pass

Linee con ritardo frazionario

Filtro comb multidimensionale: Feedback Delay Networks

Oscillatori numerici

 

4 Circuiti e algoritmi per la modellazione fisica

Filtri d’onda numerici

Teoria delle guide d’onda digitali

Modellazione alle differenze finite

Filtri d’onda non lineari e guide d’onda digitali su carichi non lineari

Metodi per la modellazione mista

 

5 Effetti audio

La simulazione dell’ambiente di ascolto

Il riverberatore artificiale di Schroeder

Qualità del riverbero artificiale

Modello di riverbero con Feedback Delay Networks

Modelli di riverberatori con guide d’onda digitali

Il trattamento dinamico del segnale audio

Effetti basati su linee di ritardo tempo varianti frazionarie

Effetti basati sulle trasformazioni tempo-frequenza

 

6 Audio 3D

Audio 3D con schiere di altoparlanti

Ricostruzione del campo acustico con schiere di altoparlanti

Ripresa microfonica per i sistemi audio 2D e 3D

Sintesi del fronte d’onda

Audio 3D binaurale

 

7 La sintesi del suono

Sintesi da suono registrato

Rappresentazione spettrale del segnale

Algoritmi astratti

Sintesi per modellazione fisica

 


LIBRO DI TESTO

A. Uncini, "Audio Digitale", Ed. McGraw-Hill, ISBN: 88 386 6317-3, 2006.

 

Letture consigliate

          DAFX - Digital Audio Effects (Second Edition)