Laboratorio 3 Pds

 

UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”  FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS 

CURSO: 

Procesamiento digital de señales INTEGRANTES: 

Izquierdo Montenegro Mariangie Monja Iman Juan Alexis Vásquez Medina Cristian PROFESOR:

Ing. Romero Cortez Oscar Uchelly

LABORATORIO Nº 3:

Método de Re-cuantizacion

25 de julio de 2018

 

 

PRIMER INFORMDE DE LABORATORIO I. 

INTRODUCCIÓN: El Sistema de Reconocimiento de Voz o de audio permite que el usuario grabe un sonido de una guitarra guitarr a en mi caso por medio de un micrófono y ésta sea reconocida en la base de datos existente en ese momento, la grabación será de un tiempo de 2 segundos. El sistema en sí posee un entorno gráfico en la computadora, que  proporciona las selecciones de grabación, donde la señal de voz o de audio es ingresada a la computadora y es procesada por los algoritmos del programa que modifican la señal, obteniendo los parámetros significativos de la l a señal de audio,  para luego ser almacenados en la computadora. La selección de reconocimiento  permite que la palabra sea comparada con la base de datos almacenada en la computadora,, dicha base de datos ya fue procesada digitalmente por el programa. computadora Como el Sistema de Reconocimiento de Voz es un sistema de procesamiento digital de señales de voz, el análisis gráfico en el reconocimiento es un análisis del espectro de frecuencias de la señal de voz.

II. 

OBJETIVOS GENERAL: Realizar un sistema que proporcione el reconocimiento de señales de voz o de audio, por medio de la interacción entre el usuario y la computadora, para luego mediante un proceso en MATLAB graficar todas las señales generadas. generadas. ESPECIFICOS:   Explorar algoritmos de procesamiento digital de voz o de audio, que

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 permitan grabar una una señal de voz o de audio.   Grabar en el en el disco duro, para ser leída luego en otro archivo de MATLAB.   Comprimir la señal, para ello deberá utilizar la técnica de “RECUANTIZACION por factor de escala fijo”.    Graficar las señales originales y la comprimida, reproducir la señal original y comprimida.   Graficar la recuantizacion por bloques.

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III. 

COMPONENTES

 

  Micrófono

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Es un transductor electroacústico, que tiene como función transformar o traducir la presión acústica ejercida sobre su capsula por las ondas sonoras en energía eléctrica.

 

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MATLAB  MATLAB es el nombre abreviado de “MATrix LABoratory”. Es un

lenguaje de alto nivel y de ambiente interactivo que permite realizar ttareas areas intensas y con una mayor velocidad que los lenguajes de programación comúnmente usados. MATLAB se especializa en cálculos numéricos con vectores y matrices, como casos particulares puede trabajar también con otras estructuras de información. Aunque cada objeto es considerad consideradoo como un arreglo.   Señal de audio

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El audio será grabado a través de MATLAB con un micrófono, conectado a la computadora para luego ser guardado en la misma, en este caso el sonido de las cuerdas de una guitarra que tendrá una duración de 2 segundos. IV. 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Procesado de voz o de audio es el estudio de las señales de audio y las técnicas de procesado de estas señales. Las señales se digitalizan con el propósito de manipular su información, lo cual es llamado procesamiento digital de audio. El procesamiento digital de audio se puede dividir en varias categorías, la de nuestro interés es el reconocimiento de audio. Se deberá escuchar a la salida una señal que se escuche en un parlante. MODULADO DEL AUDIO Las ecuaciones fundamentales fundamentales que se aplican en acústica son lineales, por lo que se pueden utilizar sistemas lineales en el modelado del audio para conseguir una  precisión aceptable. aceptable. OBTENCIÓN DE INFORMACIÓN MEDIANTE EL MICRÓFONO Micrófono: El micrófono es un transductor electroacústica. Su función es la de transformar (traducir) la presión acústica ejercida sobre su capsula por las ondas sonoras en energía eléctrica.

 

El audio es un fenómeno f enómeno analóg analógico. ico. Para grabar una señal de voz o cualquier otro sonido se hace la conversión de la señal analógica del micrófono en una señal digital por medio del conversor A/D en la tarjeta de d e sonido. Cuando un micrófono está operando las ondas de sonido hacen que vibre el elemento magnético del micrófono causando una corriente eléctrica hacia la tarjeta de sonido, donde el conversor A/D básicamente graba los voltajes eléctricos en intervalos específicos. PREPROCESADO Convertir la entrada de sonido a una forma que el reconocedor pueda procesar o que la señal sea más accesible para procesar luego.

MUESTREO Y CUANTIFICACIÓN Muestreo consiste en el proceso de conversión de señales continuas a señales discretas en el tiempo, es un paso para digitalizar una señal analógica. Este  proceso se realiza midiendo la señal en momentos periódicos del tiempo. RE-CUANTIZACION La re-cuantizacion implica reproducir el número de bits, utilizando técnicas de  procesamiento  procesamien to digital de señal. Para ello se utilizará dos técnicas: Re-cuantizacion ion por factor de escala fijo.   Re-cuantizac Re-cuantizacion ion por factor de escala por bloques.   Re-cuantizac 

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V. 

PROCESAMIENTO EXPERIMENTAL   El alumno deberá ingresar los parámetros: f s = 16000 Hz, numero de bits r=16 bits y el tiempo de adquisición tAdq = 3s. 

  Se debe grabar en el disco duro con la función “fwrite”, para ser leida luego en otro archivo de MATLAB con la función “fread”.    Comprimimos la señal a un numero de bits r ’ = 4, r ffee = 8bits.   Graficar todas las señales, original y comprimida.   REPRODUCIR, las dos señales.

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PRIMERA PARTE

EXPERIMENTO A: Grabación de audio Capturar una señal de voz con una frecuencia de muestreo de 16 kHz, numero de bits 16, tiempo de Adquisición de 3 segundos y número de canales 1, r ’ = 4, r ffee= 8bits. CODIGO MATLAB:

clc; clear ALL; ALL; ALL; ; close ALL %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% fs=16000; r=16; tadq=3; numcan=1; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%    disp('presione disp( 'presione enter para iniciar grabación'); grabación' ); pause(); x=audiorecorder(fs,r,numcan); recordblocking(x,tadq); 'double'); ); voz=getaudiodata(x,'double' voz=getaudiodata(x, %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  xx=round(voz*32767); 'D:\mensaje.dat', ,'w' 'w'); ); fid=fopen('D:\mensaje.dat' fid=fopen( fwrite(fid,xx,'int16' fwrite(fid,xx, 'int16'); ); fclose(fid); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   

 

 

EXPERIMENTO B Graficaremos las señales generadas, original y comprimida. CODIGO MATLAB clc; all; ; clear all close all all; ; fs=16000; r=16; tadq=3; numcan=1;

muestreo    %frecuencia de muestreo bits    %numerode bits %duracion de la captura captura    canales    %numero de canales

rfe=8; factormax=1; rp=4; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%abrir archivo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  archivo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   fid=fopen('D:\mensaje.dat' fid=fopen( 'D:\mensaje.dat', ,'r' 'r'); ); 'int16'); ); x=fread(fid,'int16' x=fread(fid, fclose(fid); voz=x/32767; fe=0; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%generacion %%%%%generacion del vector %%%%%%%%%%%%%%%% salida%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%  salida%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   abs=zeros(48000,1); %matriz nula 48 000 filas con una columna  columna  for for i=1:48000  i=1:48000 if(voz(i)