Modulbeschreibung

Modul: Digitale Audiosignalverarbeitung

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
Digitale AudiosignalverarbeitungVorlesung3Wintersemester
Digitale AudiosignalverarbeitungHörsaalübung1Wintersemester

Modulverantwortlich:

Prof. Udo Zölzer

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

Signals and Systems

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Verfahren und Methoden der digitalen Audiosignalverarbeitung erklären. Sie können die wesentlichen physikalischen Effekte bei der Sprach- und Audiosignalverarbeitung erläutern und in Kategorien einordnen. Sie können einen Überblick der numerischen Methoden und messtechnischen Charakterisierung von Algorithmen zur Audiosignalverarbeitung geben. Sie können die erarbeiteten Algorithmen auf weitere Anwendungen im Bereich der Informationstechnik und Informatik abstrahieren.

Fertigkeiten

Die Studierenden können Verfahren zur Audiosignalverarbeitung im Umfeld der Mobil- und Internetkommunikation anwenden. Dafür können Sie auf elementare Algorithmen der Audiosignalverarbeitung in Form von Matlab-Code und interaktiven JAVA-Appletts zugreifen. Sie können durch Parametermodifikation den Einfluss der Algorithmen auf die Wahrnehmungseigenschaften des Menschen untersuchen und bewerten. Sie können durch messtechnische Analyse die Zeit-Frequenz Eigenschaften der Verfahren und Methoden objektiv evaluieren.

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während der Übungen).

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, Informationen aus einschlägigen Fachpublikationen zu gewinnen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Signal- und Systemtheorie, Digitale Kommunikationssysteme, Bildverarbeitung und Mustererkennung) verknüpfen. Sie können Probleme und Effekte im Bereich der Audiosignalverarbeitung auf Englisch kommunizieren.

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Klausur

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 124, Präsenzstudium: 56


Lehrveranstaltung: Digitale Audiosignalverarbeitung

Dozent:

Udo Zölzer

Sprache:

Englisch

Zeitraum:

Wintersemester

Inhalt:

  • Einführung (Studiotechnik, digitale Übertragungsverfahren, Speichermedien, Audio-Komponenten im Heimbereich)

  • Quantisierung (Signalquantisierung, Dither-Techniken, Spektralformung, Zahlendarstellung)

  • AD/DA-Umsetzung (Grundlagen, Verfahren, AD-Umsetzer, DA-Umsetzer)

  • Audio-Verarbeitungssysteme (Digitale Signalprozessoren, digitale Audio-Interfaces)

  • Klangbewertungsfilter (Rekursive Audio-Filter, Nichtrekursive Audio-Filter, Filterbänke)

  • Raumsimulation (erste Reflexionen, diffuser Nachhall, Rückkopplungsstrukturen, Approximation von Raumimpulsantworten)

  • Dynamikbeeinflussung (Grundlagen, statische Kennlinie, dynamische Eigenschaften, Realisierungsaspekte)

  • Abtastratenumsetzung (Grundlagen, synchrone Umsetzung, asynchrone Umsetzung, Interpolationsverfahren)

  • Audio-Codierung (Verlustlose/verlustbehaftete Audio-Codierung, psychoakustische Grundlagen, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Audio-Codierung)

Literatur:

- U. Zölzer, Digitale Audiosignalverarbeitung, 3. Aufl., B.G. Teubner, 2005.

- U. Zölzer, Digitale Audio Signal Processing, 2nd Edition, J. Wiley & Sons, 2005.

- U. Zölzer (Ed), Digital Audio Effects, 2nd Edition, J. Wiley & Sons, 2011.