Modul G: Sprachverarbeitung Teil 2 WinSem 07/08
Aufgabe 2: Fensterfunktionen
Rufe xassp auf und lade die Datei /data/teach/Modul_G2/aufgabe2.aif. Stelle zwei Section Fenster her und „friere“ sie auf genau 1000 ms ein. Ziehe die beide Sections auf die Größe 600 x 700 und stelle sie nebeneinander oben auf dem Bildschirm. Stelle die Sections wie in der Tabelle für Bild 1 angegeben ein. Mache Mithilfe von xv einen Bildschirmabzug von den Sections und schicke ihn an den Drucker. Wiederhohle dies für Bild 2.
Bild 1 Bild 2
links (S1) rechts (S2) links (S3) rechts (S4)
Spectrum DFT DFT DFT DFT
Window Function Rectangle Rectangle Hamming Blackman
Bandwidth 0 80 108.8 138.4
Pre-emphasis 0 0 0 0
Gain -3 -3 -3 -3
Range 80 80 80 80
no. of FFT points 512 512 512 512
Schreibe einen kurzen Bericht, in dem folgende Punkte behandelt werden:
1. Miss in S1 die Frequenzen und Amplituden der vier Signalkomponenten. 1
2. Bestimme anhand dieser Werte die Grundfrequenz dieses Signals und berechne seine Periodendauer in Abtastpunkten (die Abtastrate beträgt 8000 Hz).
3. Der Wert 0 für die Bandbreite in S1 bewirkt, dass für die Analyse die größtmögliche Fenster- länge gewählt wird. Welcher Analyseparameter bestimmt diese Länge?
4. Weshalb zeigt S1 ein „echtes“ Linienspektrum und die andere Sections eher gefaltete Spektren der Fensterfunktion?
5. Für S2, S3 und S4 getrennt:
Wenn man nur dieses Spektrum hätte, die Einstellungen der Analyse und die globale Eigen- schaften der jeweilige Fensterfunktion aber bekannt sind, wieviele Komponenten wurde man in diesem Signal vermuten? Miss die Frequenzen und Amplituden dieser Komponenten.
6. Wodurch entstehen die Unterschiede in der Anzahl der Komponenten und ihren gemessenen Frequenzen und Amplituden?
7. Miss anhand der Bilder für S2, S3 und S4 die jeweilige -3 dB- und -6 dB-Bandbreite der Fensterfunktion und vergleiche diese Werte mit dem jeweils eingestellten Wert.
8. Miss für S2, S3 und S4 den relativen Pegel des stärksten Nebengipfels.
Hinweise:
− Die (effektive) Bandbreiten für S3 und S4 sind so ausgewählt worden, dass das Analyse- fenster gleich lang ist wie für S2
− zu 7 und 8: benutze hierfür die Signalkomponente mit der niedrigsten Frequenz
− zu 8: benutze hierfür die Nebengipfel links vom Hauptgipfel
Bericht bis zur nächste Vorlesung einreichen.
1 Mithilfe eines Geodreiecks lassen sich Amplituden auf 0.25 dB, Frequenzen auf 20 Hz genau messen.
