Dźwięki otaczające nas ( np. głos ludzki, muzyka, odgłosy natury etc. ) są sygnałami analogowymi ( ciągłymi ) w swojej naturze. Konieczna jest zatem digitalizacja, tj. ich konwersja do postaci cyfrowej. Dopiero wtedy możliwe jest ich dalsze cyfrowe przetwarzanie np. cyfrowa filtracja.
W procesie digitalizacji istotne są dwa parametry: częstotliwość próbkowania oraz rozdzielczość próbki ( tj. ilość bitów użytych do zakodowania jej wartości ). Mają one kardynalne znaczenie dla jakości digitalizowanego nagrania.
Digitalizacja nagrania głosu ludzkiego, o przeciętnej jakości, może być wykonana przy częstotliwości próbkowania 8 kHz oraz rozdzielczości 8 bitów na próbkę. Jeżeli jednak chcemy otrzymać lepszą jakość musimy odpowiednio zwiększyć oba te parametry. Dla nagrań odpowiadających jakości CD jest to 44.1 kHz częstotliwość próbkowania oraz rozdzielczość każdej próbki 16 bitów. Ilość bitów użytych do zakodowania wartości każdej próbki określa dokładność w odwzorowaniu oryginalnego sygnału. Im więcej bitów tym dokładniejsze odwzorowanie np. 8 bitów to 256 poziomów, 16 bitów to już 65536 poziomów, a 24 bity to już ponad 24 miliony poziomów wartości możliwych do przyjęcia dla każdej próbki.
Odpowiednio dobierając częstotliwość próbkowania określamy maksymalny zakres częstotliwości digitalizowanego sygnału. Odwołać się tutaj można do zasady Nyquist'a lub przywołać twierdzenie Kotielnikow'a-Shannon'a.
Cyfrowa filtracja może być następnym etapem przetwarzania nagrania kiedy poprawnie wykonana została już jego digitalizacja. Można w ten sposób realizować np. odszumianie nagrań dźwiękowych. Cyfrowe przetwarzanie dźwięku wykorzystuje Szybką Transformatę Fourier'a tzw. FFT jako swoje podstawowe narzędzie w obliczeniach.
Cyfrowa filtracja rozpoczyna się od dokładnej analizy nagrania, jej etapy wymienione są poniżej:
Dzięki wykonaniu analizy jak wyżej znamy charakterystykę nagrania zarówno w dziedzinie czasowej jak i częstotliwości. Określone mamy występujące zakłócenia, szumy jak i użyteczną część sygnału. Mając te wszystkie informacje możemy przystąpić do wieloetapowego procesu cyfrowej obróbki nagrania.
W zależności od zapotrzebowania, ze strony klienta, może to być: prosta filtracja szumów np. nisko-częstotliwościowych, wycięcie / wyciszenie segmentów nagrania i jego edycja lub też tylko poprawa dynamiki nagrania.
Ten proces może jednak przybrać skomplikowaną postać w przypadku wieloetapowego przetwarzania silnie zakłóconego / zaszumionego nagrania. Po każdym etapie wykonywana jest dokładna analiza otrzymanego sygnału w dziedzinie czasu i częstotliwości jak również sprawdzany jest cyklicznie histogram próbek nagrania i inne dane statystyczne. W takich przypadkach robiona jest dedykowana estymacja szumów / zakłóceń, które następnie są redukowane w przetwarzanym pliku. Częstotliwości zakłócające są usuwane przez użycie odpowiednich filtrów cyfrowych. Wykonywane są wtedy również operacje zmieniające rozkład próbek czyli modyfikujące dynamikę nagrania i jednocześnie eliminujące zakłócenia.
Wykorzystując cyfrowe algorytmy przetwarzania sygnałów można realizować różne zadania, np. dekodować nagrane sygnały DTMF ( Dual-Tone Multi-Frequency ). Są one wykorzystywane w wybieraniu numerów telefonicznych ( klawisze numeryczne 0 - 9, * oraz #), obsłudze różnych urządzeń przez telefon ( np. automatyczna sekretarka, poczta głosowa etc. ).
Cały ten rekurencyjny proces jest tworzony indywidualnie dla przetwarzanego nagrania dzięki czemu możemy idealnie dopasować się do wymagań naszych klientów.
Masz problematyczne nagranie do odszumienia ?? Prześlij do nas jego próbkę: minimum 45 sekund dłgości. Wykonamy nieodpłatnie jej analizę i cyfrową filtracje wg. twoich wymagań. Sam ocenisz jakość naszej pracy przed złożeniem właściwego zlecenia.
Cyfrowe przetwarzanie - cennik
Kontakt