PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES

TRABAJO COLABORATIVO 3

PASO 3

JUAN GABRIEL NOREÑA BALLESTEROS C.c. 1060647434

ALEXANDER LONDOÑO MILLAN 6.240.893

NEHEMIAS BURGOS COD. 10005056

TUTOR:ANA ISABEL BOLAÑOS

GRUPO 299004_35

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIANOVIEMBRE DE 2015

INTRODUCCIÓN

El procesamiento digital de señales es un área de la ciencia y de la ingeniería que se apoya en un

conjunto de disciplinas tales como: las telecomunicaciones, el control, la exploración del espacio, entre

otras. Con los avances de la televisión digital, los sistemas de información y el entretenimiento

multimedia, el procesamiento digital de señales va cada día cogiendo más fuerza, porque se van mas las

exigencias como los sistemas son hilos, móviles y multifunción.

El procesamiento de señales se refiere a la representación, transformación y manipulación de señales y

de la importancia que contienen. Es decir se habla de representación mediante secuencias de números

de precisión finita. Los avances en el procesamiento y comprensión de audio y video, así como las

nuevas tecnologías en comunicaciones digitales tales como: la telefonía celular, módems, ADSL, entre

otros son muestras y ejemplos muy representativos del procesamiento digital de señales.

1. Grabar desde MatLab la frase “Procesamiento Digital de Señales Paso 3” con su voz en

un archivo de audio .wav y una frecuencia de muestreo de 44100Hz, apoyarse en la

función wavrecord() o audiorecorder() dependiendo de la versión de Matlab. Reproducir

la señal y guardarla en la carpeta de trabajo de MatLab con el nombre voz.wav. Graficar

la señal en el dominio del tiempo y su espectro.

Solución:

Para el desarrollo de esta actividad utilizamos los siguientes comandos de Matlab, los cuales se les da una corta explicación.

Wavrecord : esta función posee unos parámetros que corresponden al tiempo en segundos de la captura de la señal, la frecuencia de muestreo y el tipo de canal a usar, si es 1 es mono y si es 2 es estéreo.

Wavwrite: se usa para poder guardar una señal capturada en formato .wav, podemos usar la función, la cual tiene los parámetros (y,Fs,NBits,'Nombre.wav'), es decir, el primero corresponde a la señal grabada, la frecuencia de muestreo, el número de bits (puede ser 8, 16, 24 o 32) y el nombre del archivo en el cual se grabará el sonido.

wavread ('File.wav') y sound(Var): se usa para poder escuchar la señal grabada

Para empezar realizamos el siguiente procedimiento, se abre el programa Matlab y se le asigna los

valores solicitados en la guía haciendo uso de los comandos que trae MATLAB

fs=44100: Esta es la frecuencia de muestreo solicitada en la guíay=wavrecord: (4*fs,fs,1);% la muestra será tomada en 7 segundos para este caso.plot(y): Sirve para Graficar la muestra.sound(y,fs): Sirve para reproducir la muestra.Wavwrite: (y, fs., 16, 'muestreo de voz.wav') sirve para el almacenamiento de la muestra

fs=44100;% Esta es la frecuencia de muestreo solicitada en la guíay=wavrecord(4*fs,fs,1);% la muestra sera tomada en 7 segundos para este caso.plot(y);% Sirve para Graficar la muestra.sound(y,fs)% Sirve para reproducir la muestra.wavwrite(y,fs,16, 'muestreo de voz.wav')%sirve para el almacenamiento de la muestra

Grafica de la señal en el dominio del tiempo y su espectro.

2. Investigar la forma de agregar reverberación a la señal de voz, reproducir la señal

resultante y guardarla en la carpeta de trabajo bajo el nombre rev.wav. Graficar la señal

en el dominio del tiempo y su espectro. Sacar dos conclusiones significativas acerca del

efecto de la reverberación en una señal de audio.

La Reverberación.

La reverberación es el efecto natural que se produce en un espacio cerrado cuando un sonido rebota en

sus paredes, techo y suelo hasta formar un conglomerado de ecos, los cuales están tan cercanos entre sí

que se hace imposible percibirlos por separado, por lo que percibimos un solo sonido constante

parecido al sonido original que originó el efecto. Lógicamente la reverberación no es igual al sonido

que la originó, sino que lo distorsiona de una forma sutil, expandiéndolo en el tiempo y el espacio,

llenando la sala y haciendo que dure más, y termine más tarde que el original. Todos escuchamos

reverberación natural en cualquier sitio cerrado, muchas veces no es muy potente ni muy larga por lo

que no llama nuestra atención, y otras veces como en las iglesias, halls, cuevas o grandes espacios

vacíos, la percibimos claramente por ser tan larga y por confundir los sonidos lejanos.

Es importante entender que la reverberación está formada por ecos, así que vamos a explicar

claramente qué es el eco: Si estamos en una montaña y gritamos, oiremos nuestro grito y después de

unos segundos lo escucharemos repetido, viniendo de la montaña de enfrente, eso es el eco. Es una, o

varias, repeticiones de un sonido, originadas por su rebote en una superficie lejana. Es esta distancia la

que determinará el tiempo que tarde en sonido en ir, rebotar y volver. Y si hemos gritado

suficientemente fuerte, lo podremos escuchar repetido más de una vez al hacer todo el recorrido de

nuevo. Después de una o dos reflexiones el eco desaparece, porque en cada viaje y en cada rebote

pierde mucha de su energía y también pierde graves y muchos agudos (ancho de banda).

Articulo tomado de: http://sonsonoros.com/2010/05/10/definicion-reverberacion/

Reverberación: este efecto lo encontramos presente todos los días, ya que este efecto es la señal

original y los miles de rebotes que tiene con paredes, pisos, ventanas, árboles, etc. Como el sonido tiene

una velocidad constante estas reflexiones llegan más o menos tarde unas con respecto a otras, esto

depende de nuestro posicionamiento en el espacio y los materiales alrededor. Nuestro cerebro procesa

esta información para posicionarnos en el espacio. Auditivamente esto se caracteriza por una

prolongación a modo de “cola sonora”, que se le añade al sonido original. La duración y timbre de esta

cola dependen de la distancia entre el oyente y la fuente sonora, la naturaleza de las superficies que

reflejan el sonido y el volumen espacial donde suceden los reflejos. Así que una reverberación es

simplemente un espacio artificial que le damos a la señal de audio. Sus principales parámetros son:

tiempo de decaimiento: se define como el tiempo en que tarda un sonido en disminuir 60db. Las salas

grandes tienen tiempos largos (un segundo o más), mientras las habitaciones de una casa tienen tiempos

cortos (menos de medio segundo). tipo de reverberación: se pueden clasificar en tres tipos ROOM,

HALL y PLATE, cada una da un color diferente. retardo de las primeras reflexiones (predelay): en las

salas grandes estas primeras reflexiones se demoran mucho más en llegar que en las habitaciones,

dando inclusive un efecto eco. Intensidad de las primeras reflexiones: ésta la determina la distancia

entre el oyente y la fuente sonora respecto a las superficies reflectantes. Si el oyente o la fuente sonora

están junto a ellas las primeras reflexionas tendrán mucha intensidad. Otros tipos de reverb como las

gate-reverb o las reverb no-lineales, en las que la intensidad de las reflexiones no se atenúan, pueden

alterar la coloración y provocar sensaciones extrañas, ya que son “anti-naturales

>> FO=200;

>> A=0.01;

>> fr=440;

>> duracion=1;

>> t=0:1/FO:duracion;

>> Yt=A*sin(fr*2*pi*t);

plot(t, Yt)

3. Investigar la forma de agregar eco a la señal de voz, reproducir la señal resultante y

guardarla en la carpeta de trabajo bajo el nombre eco.wav. Graficar la señal en el

dominio del tiempo y su espectro. Sacar dos conclusiones significativas acerca del efecto

del eco en una señal de audio.

>> FM=44100;>> TM=5;>> y=wavrecord(TM*FM,FM);>> plot(y);>> plot(y);>> wavplay(y);>> y1=[y;zeros(6500,1)];>> y2=0.5*[zeros(6500,1);y];>> y3=y1+y2;>> plot(y3);>> wavplay(y3,FM);>> plot(y3);>> wavplay(y3,FM);

Señal con eco.

___________________________________________________________________________________

%Con la señal ya grabada[lunch,fs2] = audioread('eco.wav');eco = lunch; % Estableció un nuevo array, mismo tamañoN = 1000; % Retrasosineco(1:N) = eco(1:N); % Comparacion de Muestras for i=N+1:length(eco) sineco(i)=eco(i)-.75*sineco(i-N); % Filtro Inverso end subplot(211) plot(eco); % Plot señal con Eco title('SEÑAL CON ECO'); subplot(212) plot(sineco); % Plot señal sin eco

title('SEÑAL SIN ECO'); soundsc(sineco); % Escuchar señal sin ecoaudiowrite('sin_eco.wav',sineco,fs2);

CONCLUSIONES.

Se aprendió a grabar desde MatLab un archivo de audio con las ayudas de las funciones

wavrecord() o audiorecorder() y se graficó las señal.

Se investigo a cerca de efecto de la reverberación en una señal de audio, y de como agregarla a

un archivo de voz.

Se aprendió a agregarle eco a una señal de voz y a graficarla

BIBLIOGRAFÍA

Genoveva Velásquez Ramírez, Guatemala, abril de 2008. Extraído el 12 noviembre 2015 de http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0223_EO.pdf

Uriz, A. ; Agüero, P. ; Denk, F. ; Tulli, J. ; Gonzàlez, E. ; Castiñeira, J. Simulador de Deficiencias Auditivas. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI, 2011, Vol.8(2), pp.52-62. http://ac.els-cdn.com/S1697791211700267/1-s2.0-S1697791211700267-main.pdf?_tid=4d71a90a-4d13-11e5-bf78-00000aab0f01&acdnat=1440718280_b8ec3e6a3c2c8b13681c78b76a08489a

(2007, 06). Representación paramétrica de la transformada de Fourier de tejidos textiles. Ingeniería y Ciencia. Recuperado 09, 2015, de http://web.b.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?sid=4df0d248-83e2-4be2-b73f-4b2bef583f79%40sessionmgr115&vid=0&hid=115

Irizar, A. (2010). Convolución. Curso Virtual. Pp (8-15)Navarra - España: Universidad de Navarra. Disponible en: http://www.tecnun.es/asignaturas/tratamiento%20digital/tema2.pdf

http://sonsonoros.com/2010/05/10/definicion-reverberacion/http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lep/teyssier_r_la/capitulo1.pdfhttps://www.youtube.com/watch?v=bAIQ57G2GaYRoco. (2007, 01). El Sonido y matlab. ROCOBLOG. Obtenido 11, 2015, de http://rocoblog.blogspot.com.co/2007/01/el-sonido-y-matlab.html