Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Jelfeldolgozás alapjai, Műszaki akusztika, vagy Beszédtechnika, vagy Beszédkommunikáció, vagy más az akusztika tárgykörébe tartozó előadás

A tantárgy keretében új mérnöki segédtudományt mutatunk be. Ez a témakör az emberi érzettér alapján megfogalmazott műszaki célkitűzéseket, valamint a hallott hang alapján kialakult vélemények és igények vizsgálati módszereit foglalja össze. Egyre szélesedő alkalmazása alapján a mérnöki pszichoakusztika olyan új ismeret, amely az információs társadalomban a technológiai fejlesztés egyik sokoldalú eszközeként jelenik meg. Ide tartozik minden olyan mérnöki tevékenység, amely az észlelt hangjelek mérését, a mérnöki munka során az emberben kialakuló hangérzet-tér metrikájának figyelembevételét, a hangérzet alapján az egyes termékekhez tartozó hangok megtervezését, és megjelentetését segíti elő.

A témakör jelenlegi alkalmazásai az un érzeti zajtalanítási technikák pl. az MPEG technológiák, a beszédérthetőség-, és minőség technológiai megvalósításai, a hangszórók érzeti megítélése és minősítése. Új lehetőség az un. “hangminőség” koncepció (sound quality) széleskörű mérnöki alkalmazása és tökéletesítése, valamint az egyre több helyen igényelt un. auralizáció-s vizsgálati és predikciós módszerek alkalmazása pl. a numerikus akusztikai eljárások eredményeinek meghallgathatóvá tételéhez.

A témakör alapjainak és ismertebb alkalmazásainak bemutatásával lehetőséget szeretnénk adni a jövő informatikusainak és villamosmérnökeinek olyan problémák korszerű kezelésére, ahol egy - egy magasabb rendű rendszer bemenete a pszichoakusztikai érzettér.

Bevezetés (2 óra)

Áttekintés. A mérnöki pszichoakusztika feladata, lehetőségei, előzményei, gyakorlata, perspektívái

A hangátvitel fizikai/érzeti határfelülete (6 óra)

Az információt hordozó akusztikai jelek tulajdonságai, fizikai mértékek, mérési eljárások Az inger/érzet átvitel, a fizikai - fiziológiai - agyi átviteli lánc áttekintése. A fül két csatornás A/D - NN nem lineáris átviteli rendszer, szerepe a teljes információ átvitelében.

Hangérzet-tér metrika (4 óra)

Tipikus hangérzeti mennyiségek. Kapcsolat a bemeneti ingertér fizikai mennyiségeivel.

Elfedés, gátlás, időben és átviteli csatornákra; Haas effektus. A zavaró zaj eliminálása a jelről, jelformálási lehetőségek, koktél-parti jelenség. A hang érzeti mennyiségei és mérési eljárásai: hangosság (son), hangmagasság (mel), hangszínkép (timbre), érzeti lecsengési idő, zavarás (au) élesség (shp), érdesség (acoum), zavarási tényező (uba).

Módszertan (4 óra)

A pszichofizikai megfigyelés objektivitása. Az érzékelés kategóriái Békésy alapján. Adatfeldolgozási eljárások. Kapcsolat a mért fizikai adatok és az érzeti vizsgálatok között. Pl. hangsugárzók meghallgatásos vizsgálata; feltételek, eljárások, következtetések, eredmények.

Alkalmazások (8 óra)

Beszédérthetőség, és beszédminősítés. Mérendő mennyiségek, vizsgálati eljárások, kiértékelés. Teremakusztikai és zajcsökkentési alkalmazások; RASTI. Megvalósítási példák.

Hangminőség. A “hangratervezés” elv megvalósíthatósága. Igények, példák. A minőségbiztosítás folyamata és az akusztikai tervezés, ellenőrzés, minősítés újabb kapcsolatai.

Auralizáció. Az akusztikai numerikus tervezés demonstrációja a számítógépen kivitelezett akusztikai terv alapján várható hangzás, mint a tervezési visszacsatolási lehetőség. A mérnöki pszichoakusztika jellegzetes alkalmazása a modern fejlesztési eljárások eszköztárában. A 3 D meghallgatás gyakorlati kivitelezése. Eszközrendszerek, HRTF bázisok, jelek, értékelés, visszacsatolási lehetőségek. További perspektívák.

Heti 2 óra előadás. Néhány gyakorlati esetnél szemináriumi feldolgozással.

Tarnóczy Tamás: Zenei Akusztika, Akadémiai Kiadó, 1984 Budapest

Malcolm J. Croocker: Encyclopedia of Acoustics, Vol. Tree, Part XI. Physiological

Acoustics, and Part XII. Psychological Acoustics pp. 1293-1553.

John Wiley Sons, Inc., New-york, Chichester, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto 1996.

William G. Gardner: 3-D Audio Using Loudspeakerts. Kluwer Academic Publ. Boston,

Dordrecht, London 1998.