Toelichting op Wave Files. Toelichting op Wave Files. Digitaal Audio Processing. Toelichting op Wave Files. Toelichting op Wave Files

Vergelijkbare documenten
LES 3 Analoog naar digitaal conversie

Muziek. Muziek. Analoog rekenen. Hoofdstuk 1: Van analoog naar digitaal. Analoog. Digitaal. Analoog. Gebruik makend van fysische grootheden Cf Babbage

Gegevens. Doelstellingen Elektronica. verwerven. opslaan. bewerken doorsturen. weergeven. Analoog signaal : snelheidsmeting. KHLim - dep.

z 1 Dit tentamen bestaat uit zes opgaven (50 punten) Opgave 1 (8 punten) Gegeven het volgende systeem:

TCP-IP message van partner PLC naar Alarmsysteem met als inhoud alarmen en analoge waarden in Format code 01.

EE 2521: Digitale Signaalbewerking

Een intelligent DMX netwerk

Bijsluiter Presets 2014 t.b.v. NLT-module Sound Design

Wouter Geraedts Processen & Processoren

ZETA SDR 2014 Software-Defined-Radio-ontvanger voor de 40m-band

College: meestal dinsdag 13:45 (zaal A), donderdag 13:45 (zaal C)

Tentamen Inleiding Meten Vakcode 8E april 2009, uur

Handleiding Geluidsopname maken

IEEE 1394 firewire. Jan Genoe KHLim. I-link DV (digital video)

Van bit naar bit. 19 januari 2011 Henk Schanssema PA2S

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT DER TECHNISCHE NATUURKUNDE

Eenheden. In het dagelijks leven maken we van talloze termen gebruik, waarvan we ons de werkelijke herkomst eigenlijk niet goed realiseren.

HOOFDSTUK 5: Digitale audio

Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth

Oefententamen Telecommunicatietechniek I (ET2505-D2)

Vleermuisgeluiden opnemen met een vleermuisdetector Vleermuisdetectors

7,6. Samenvatting door A woorden 12 april keer beoordeeld. Natuurkunde. Natuurkunde Systemen. Systemen

DDS chips. DDS = Direct Digital (frequency) Synthesis. Output = sinusvormig signaal. Maximum frequentie = ½ klokfrequentie

Tentamen Inleiding Meten Vakcode 8E april 2009, uur

Arduino CURSUS. door Willy - 09-juni-2017

Hydrofoon versterker. Een versterker voor de Aquarian H2a. Betreft: Hydrofoon versterker. Door: David Boelee,

Impedantie V I V R R Z R

David Weenink. Instituut voor Fonetische Wetenschapen ACLC Universiteit van Amsterdam. Spraakverwerking per computer. David Weenink.

Slimme schakelingen (2)

FAT32 disk structuur 2007 stam.blogs.com

8. Opnemen en bewerken van geluid in WXP

NOS Mini DAC "Octave. Gebruiksaanwijzing. Made by ALL Engineering. Bijgewerkt per

Circuits and Signal Processing ET2405-d2

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT DER TECHNISCHE NATUURKUNDE

Ruis in amateur ontvangers PA0EHG

PCE-DSO8060 / TFT 5,7 "/ FFT / / USB

Digital Signal Processing in Software Defined Radio

Vectoren, matrices en beeld. Figuur: Lena. Albert-Jan Yzelman

MODBUS remote I/O-unit type MODBUS4S110

Dit tentamen bestaat uit vier opgaven verdeeld over drie bladzijden. U heeft drie uur de tijd.

Noise/Gain Analyzer. Door W.Schaap PA0WSO

Digitale systemen. Hoofdstuk De digitale regelaar

TECHNISCHE VOORSCHRIFTEN TELEVISIEPROGRAMMA S en COMMERCIALS.

TENTAMEN Electronica voor Industrieel Ontwerpen ( ) Datum: 15 juni 2011 Tijd: uur Locatie: Sportcentrum

Wi-Fi naar VGA Draadloze Video Verlenger met Audio 1280x1024 / 720p

Meten aan RC-netwerken

COMPUTERVAARDIGHEDEN EN PROGRAMMEREN

Handleiding opnemen laagfrequent geluid Van een lid van de vereniging Leefmilieu, september 2014

Talstelsels, getalnotaties en Ascii code

De Marantz PMD-620. Beschrijving.

+31 (0) E:

Uitwerking voorbeeld 2

Mp3 speler met luidspreker Instructiehandleiding. Lees deze instructies svp goed door alvorens dit apparaat in gebruik te nemen.

Het JPEG compressie algoritme, IS

Uitzenden Multichannel Audio Concert Zender Surround Radio

Advies, Productie, Reproductie, Faciliteiten, Presentatie, Verhuur, Verkoop

Hoe draadloze communicatie zich de afgelopen 20 jaar explosief heeft ontwikkeld

Rekenkunde, eenheden en formules voor HAREC. 10 april 2015 presentator : ON5PDV, Paul

Antwoorden vragen en opgaven Basismodule

0 of laag niveau V verboden zone 1 of hoog niveau. Voorbeeld van een digitaal signaal als functie van de tijd

TECHNISCHE FICHE AANLEVERING TV

Universiteit Twente EWI. Practicum ElBas. Klasse AB Versterker

Van analog naar digital, een beknopt overzicht.

Uitwerking LES 5 N CURSSUS

OPDRACHTKAART. Thema: Multimedia/IT. Audio 4. Digitaliseren MM

STROOMSENSOR 0222I GEBRUIKERSHANDLEIDING

Geheugenkaartjes. 19 december 2014

In deze mannual zal ik het voorbeeld van de Led cube gebruiken maar de principes zijn op alles toepasbaar.

1 Ontwikkeling van de zeer stabiele frequentiegenerator als bron voor de enkelzijband Zend- Ontvanginstallatie HZO-01

Elektor Live Software Defined Radio. Pascal Schiks & Martin Dudok van Heel

21 oktober Geheugenkaartjes

SC Surround Sound Card (714DX 7.1 SOUND EXPERT)

Pajottenlandse Radio Amateurs

AVCHD. AVCHD Workshop Hans Dorland

Eenvoudige Frequentie teller

DIFFERENTIËLE SPANNINGSENSOR 0212I GEBRUIKERSHANDLEIDING

Uitwerking studie stimulerende toets Embedded Signal Processing (ESP)

Praktische opdracht Natuurkunde Gelijkrichting

Als de waarde wordt verhoogd; wordt er meer gebufferd en levert dit een grotere vertraging op tussen de zender en ontvanger.

7.1 PCI Express surround geluidskaart - 24 bit khz

Het thermisch stemmen van een gitaar

Inleiding elektronica Presentatie 1

Inductiemeter via de parallelle poort

Opdracht 1 Integrated Circuit

De digitale Oscilloscoop (Digital Storage Oscilloscope = DSO) J.P.Goemaere KaHo Sint-Lieven 2006

Hoofdstuk 5: Signaalverwerking

Versie 1.1 (september 2010)

Eerste gebruik van The Things Network (TTN).

Labo digitale technieken

Basisbegrippen i.v.m. kleur op beeldschermen, afbeeldingsformaten en resoluties

Talstelsels en getalnotaties (oplmodel)

PROEF 1. FILTERS EN IMPEDANTIES. Naam: Stud. Nr.: Doos:

digitaliseren Archiveren kan je leren, les 4 Sint-Niklaas, 29 november 2008 Willem Vanneste

INHOUD SPI : SERIAL PERIPHERAL INTERFACE ALGEMEEN. Videolessen Deel 3 DATACOMMUNICATIE SPI

SafeLine VA03-SD. Bedieningsinstructies

Fase-ruis metingen aan oscillatoren met een low-cost Rigol DSA815TG Spectrum Analyser tot -150 dbc/hz

LABO 5 / 6 : De tijdbasis 2

Tweede workshop Arduino

Functionele beschrijving: scannen naar Exact Globe.

DIGITALE SIGNAALVERWERKING

Transcriptie:

Digitaal Audio Processing.. Embedded Analoog inlezen en omzetten Digitaal uitsturen (Embedded). Digitaal omzetting naar analoog met R2R ofwel Ladder netwerk. DAP week 2 1 Standaard IFF Interchange File Format. tagged file format (etiketten). ULONG byte format Big endian. 4096 decimaal of hex 00001000 wordt ook zo in het file gezet. 00 00 10 00 DAP week 2 2 In tegen stelling tot Motorola CPU s die standaard LONG en SHORT bytes opslaan in Big endian. Is MicroSoft traditioneel verbonden aan Intel s CPU s die LONG en SHORT bytes in Little endian opslaan. MicroSoft groep ID is RIFF Resource Interchange File Format. tagged file format (etiketten). ULONG byte format Little endian. 305419896 decimaal of hex 12345678 wordt LSb first het file gezet. 78 56 34 12 DAP week 2 3 DAP week 2 4 Een Wave file bestaat uit Brokken: RIFF WAVE chunk. Groep ID RIFF Type ID WAVE Format chunk chunk ID fmt Cue chunk, Playlist chunk, Associated Data List chunk, Sampler chunk, Instrument chunk. Sound Data chunk. chunk ID data RIFF descriptor Big ChunkID 52 49 46 46 RIFF Little ChunkSize 3C B1 02 00 176444 Big TypeID 57 41 56 45 WAVE DAP week 2 5 DAP week 2 6 1

Format descriptor Big Sub 1 ID 66 6D 74 20 fmt Little Sub 1 Size 0 00 00 00 16 # Little AudioFormat 01 00 PCM Format # Little NumChannels 02 00 1=mono 2=stereo # Little Sample/Sec 44 AC 00 00 44100 Little Byte/Sec 10 B1 02 00 176400 = 44100 * 4 Little BlockAlign 04 00 4 # Sound Data descriptor Big Sub 2 ID 64 61 74 61 data Little Sub 2 Size 10 B1 02 00 176400 Little frame 0 00 00 Channal 1 # frame 0 00 00 Channal 2 frame 1 FA 00 Channal 1 frame 1 9B 00 Channal 2 frame 2 F6 2F Channal 1 Little Bits/Sample 10 00 16 8 of 16 DAP week 2 7 frame 2 56 34 Channal 2 DAP week 2 8 Sound Data samples Format Maximum Minimum Midpoint Value Value Value. 8-bit PCM 255 (0xFF) 0 128 (0x80) 16-bit PCM 32767-32768 0 (0x7FFF) (-0x8000)?!! Signed, 1-complements of 2-complements. DAP week 2 9 Wave multiple channals format Little Validbits/smp 10 00 16 Little Channelmask 3F 00 00 00 5.1 surround # Little Subformat 10 00 16 subtype_pcm # numchannels := 6 en BlockAlign := 12 6 x 2 bytes/sample AudioFormat := Bits/Sample : 8 + Channelmask + Subformat = 81 Windows Platform Development multi channals audiodate and wave files DAP week 2 10 Wave en C++ Maak meerdere structs : RIFF_Chunk Fmt_Chunk Data_Chunk Als je de file nu inleest kun je de drie chunks na elkaar inlezen. Wave en C++ vb. 897:.9 # :3 % 50 :38 30/ 43 # :38 30/.,7 (# :38 30/ 43 0 9 :3 $ 0 :38 30/ 43 % 50 < # :3 DAP week 2 11 DAP week 2 12 2

Wave en C++ vb. 897:.9 129 :3 % 50 :38 30/ 43 129 :38 30/ 43 129 03 9 :38 30/ 8 479,;0% 50 :38 30/ 8 479,330 8 :38 30/ 43 $,25 0#,90 :38 30/ 43 908!07$0.43/ :38 30/ 8 479 4. 32039 :38 30/ 8 479 9#084 :9 43 < 129 :3 :38 30/.,7 (129 Wave en C++ vb. 897:.9 /,9, :3 % 50 :38 30/ 43 /,9, :38 30/ 43 /,9, 03 9 < /,9, :3 1# :3 # :38 30/.,7 (/,9, # 1# :3 % 50 ' 1 129 :3 129 129 09:38 30/.,7 (2409897.25 0-7: 9 47/03 DAP week 2 13 DAP week 2 14 digitale signaalbewerking Geen verlies aan kwaliteit na digitalisatie Willekeurige manipulatie van signaal mogelijk Foutcorrecties mogelijk (ongevoelig voor ruis) Digitale opslag maakt verwerking achteraf mogelijk Grote flexibiliteit met PCs Data compressie mogelijk DAP week 2 15 DAP week 2 16 Informatieverlies bij discretiesering Signaal opbouw signaal t1 n+1 n n-1 t2 tijd Op t1 is het sample van het signaal niet exact een vaste waarde maar ligt ergens tussen twee omsluitende waarden. Bij 8 bits is de afwijking 1/256 => 0,0039 deel van de ingangsspanning. De totale ruis bijdrage is 20log(256) = -48dB DAP week 2 17 DAP week 2 18 3

Tijd & Frequentie Tijd & Frequentie DAP week 2 19 DAP week 2 20 Aliasing Sample frequentie Rondom de sample frequentie en veelvouden daarvan komen som en verschil frequentie. Aangegeven door f s, 2f s,3f s,4f s DAP week 2 21 DAP week 2 22 Sample frequentie Nu overlappen de verschil frequentie van de gebieden van f s, 2f s,3f s,4f s en treedt er aliasing op. Dit is achteraf niet meer weg te filteren. A/D omzetting Bij het kiezen van de sample frequentie moet f/f s < 0,5 om aliasing te voorkomen. Het antialiasing filter vooraf aan de AD omzetter dient dus voldoende verzwakking te hebben. DAP week 2 23 DAP week 2 24 4

Digitaal analoog omzetting. Ook hier weer de extra frequenties rondom de sample frequentie Digitaal analoog omzetting. Door een goed reconstructie filter is het origineel weer te verkrijgen. DAP week 2 25 DAP week 2 26 D/A omzetting Bij het kiezen van het reconstructie laag doorlaad filter dient de doorlaat frequentie bij f/f s < 0,5 zo rond de 0 waarde te liggen. Bij over sampling kan het filter aan de nieuwe waarde f/f s < 0,5 voldoen. Over sampling is nieuwe geïnterpoleerde waarde creëren. Compleet plaatje DAP week 2 27 DAP week 2 28 Embedded Analoog inlezen en omzetten Digitaal uitsturen (Embedded). Digitaal omzetting naar analoog met Ladder. DAP week 2 29 Analoog inlezen en omzetten Het antialiasing filter moet dus voldoen aan f/f s < 0,5. Maximale sample frequentie. Sample tijd + bewerkingstijd = f s 13 clocktiks AD inlezen zie dictaat 15 clocktiks bewerken? totaal 28 clocktiks van 1 MHz = 35kHz f < f s 0,5 => 35kHz x 0,30 = 10kHz max. Spraakgebied voldoet 2,5 khz. DAP week 2 30 5

Digitaal uitsturen Door alle samples eenvoudig op de poort te plaatsen P5=Sample; Aan P5 een DA unit plaatsen en een laag doorlaat filter. R2R netwerk. Door gebruik te maken van een ladder netwerk kan van een Digitaal signaal een analoog signaal gemaakt worden. DAP week 2 31 DAP week 2 32 Hoe gaat dat in zijn werk. Het MSB heeft een bijdrage van ½ maal U max. Het LSB heeft een bijdrage van maal U max. Uuit = U max D( -n) 2 -n = aantal bits 8 of 16 n = 1 tot DAP week 2 33 Resolutie 1/256 Umax Nauwkeurigheid Uref/Uuit + Rref/Ruit Afwijking van Spanning en weerstandswaarde.(1% 5%) DAP week 2 34 3 bit R2R ladder s0s1s2=000 Uu = 0 volt s0s1s2=111 Uu = 7/8 Uref s0s1s2=001 DAP week 2 35 DAP week 2 36 6

3 bit R2R ladder s0s1s2 = 000 => 0 s0s1s2 = 001 => Ur/8 s0s1s2 = 010 => Ur/4 = Ur2/8 s0s1s2 = 100 => Ur/2 = Ur4/8 s0s1s2 = 111 => Ur/8+2Ur/8+4Ur/8 s0s1s2 = 111 => 7/8 Ur DAP week 2 37 Embedded DA met LDF Ladder zelf maken Connector. Vero board. Weerstanden. Condensator. 6nF voor 2k5Hz 10nF voor 10kHz DAP week 2 38 Embedded aliasing filter Zelf maken! Connector. Vero board. Weerstanden. Condensatoren Uitrekenen LDF Kies een waarde voor de weerstand Vul deze in de formule in. Neem een condensator zo dicht mogelijk bij de berekende waarde. Bereken nu fs met de gevonden componenten. fs = 1/(2πRC) DAP week 2 39 => 1/(2xπx1 104 x6,8 10-9 ) = 2341Hz DAP week 2 40 7