Übung 3

Klirrfaktor

Effektivwert_gesamt_mit_Grundwelle = sqrt( Effektivwert_F0**2 + Effektivwert_2F0**2 + Effektivwert_3F0**2 + ...)

Lösung

Die CDImport1 Datei wurde mittels dieses Codes verstärkt.

// Aufgabe 3.1
	for(i = 0; i < n_wave; i++) {
			float_wave =  wave[i];
			float_wave *= a9db; //Verstaerkungsfaktor hier angeben
			wave[i] = float_wave;
		if (float_wave > 32767) {
			wave[i] = 32767;
		}
		if (float_wave < -32768) {
			wave[i] = -32768;
		}
	}

Hier folgt das Ergebnis der Verstärkungen mit jeweils 3, 6 und 9 dB nach dem Original. Die Analyse der Dateien erfolgte mittels GRAM.

Nicht verstärkt:
zum Anhören: CDImport.wav im Original.



3 dB verstärkt:
zum Anhören: CDImport1_3db.wav um 3dB verstärkt.



6 dB verstärkt:
zum Anhören: CDImport1_6db.wav um 6dB verstärkt.



9 dB verstärkt:
zum Anhören: CDImport1_9db.wav um 9dB verstärkt.

Verstärkung einer 1kHz Sinus Welle

6 dB verstärkt:
zum Anhören: Sinus 1kHz um 6dB verstärkt.



9 dB verstärkt:
zum Anhören: Sinus 1kHz um 9dB verstärkt.



12 dB verstärkt:
zum Anhören: Sinus 1kHz um 12dB verstärkt.

So ergibt sich dann ein Klirrfaktor, der in der nächsten Tabelle aufgezeigt wird. Die Berechnung des Faktors wurde bei 6 dB ausgelassen, weil nur die Grundfrequenz vorhanden war.

Echo

3.2 Echo: Ein wichtiger Effekt in der Studiotechnik ist das Echo. Dabei wird zu einem Signal eine zeitverzögerte und in der Amplitude gedämpfte Überlagerung hinzugemischt: y(k)=x(k)+a*x(k-T), wobei T eine ganze Zahl zwischen 1 und N sein kann. Wir wollen WAVE_IO so modifieren, daß wir eine Verzögerung von 10 bzw 200 ms erreichen. Um wieviele Abtastwerte müssen wir verzögern, wenn wir mit einer Abtastrate von 44.1 kHz arbeiten ? Wir setzen a auf 0.6. (wave Original und mit Echo, Programm-Source ins Protokoll). Hinweis: Bei Stereodateien müssen wir berücksichtigen, daß linker und rechter Kanal getrennt verzögert werden müssen. Die Samples für links und rechts liegen im Array wave jeweils hintereinander.

Lösung

Code für das Erstellen eines Echos bei einer Zeit von 10ms:

	//Echo
	e= (int) (0.01*freq_in);
	if(header.modus==2){
		e = e * 2;
	}
	new_wave=(short*) malloc(n_wave* sizeof(short));
	for(i = 0; i < n_wave; i++) {
		float_wave=wave[i];
		float_wave*=a0;
		new_wave[i]=(short) float_wave;
		if(e<=i){
			float_wave=wave[i-e];
			float_wave*=a1;
			new_wave[i]+=(short) float_wave;
		}
	}
	

Die zwei Original-Dateien:

Die Echo-Dateien:

Einfaches Filter

3.3 Einfaches Filter: Ein sehr einfaches Filter kann man z.B. mit der Zuordnungsvorschrift

(a) y(k)=0.5*x(k)+0.45*x(k-1)

(b) y(k) = 0.5 * x(k) - 0.45 * x(k-1).

Lösung

Code zum erstellen von Filter A:

	n = 1;
	for(i=0;i= n) {
			float_wave_1 = wave[i-n];
			wave_new[i] =  0.5 * float_wave + 0.45 * float_wave_1;
		}else{
			wave_new[i] = wave[i];
		}
	}

Code zum erstellen von Filter B:

	n = 1;
	for(i=0;i= n) {
			float_wave_1 = wave[i-n];
			wave_new[i] =  0.5 * float_wave - 0.45 * float_wave_1;
		}else{
			wave_new[i] = wave[i];
		}
	}

Original-Dateien:

FilterA-Dateien:

Wie man in der Spektralanalyse sieht, werden nur tiefe Frequenzen durchgelassen. Daraus folgt, dass es sich bei dem Filter um einen Tiefpassfilter handelt.

FilterB-Dateien

Wie man in der Spektralanalyse sieht, werden nur hohe Frequenzen durchgelassen. Daraus folgt, dass es sich bei dem Filter um einen Hochpassfilter handelt.