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Signalverarbeitung in den Medien KM350. Prof. Jürgen Walter KulturMediaTechnologie Wintersemester 2012. Vorlesungsform Signalverarbeitung . Semester 3 KM350 - PT V + P + Ü 2h + 2h + 2h Vorlesung + Projektvorlesung + Übung 6 SWS 14 Vorlesungen bis 30.1.2012 84h Dozenten:
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Signalverarbeitung in den Medien KM350 Prof. Jürgen Walter KulturMediaTechnologie Wintersemester 2012
Vorlesungsform Signalverarbeitung • Semester 3 KM350 - PT • V + P + Ü 2h + 2h + 2h • Vorlesung + Projektvorlesung + Übung • 6 SWS 14 Vorlesungen bis 30.1.2012 • 84h • Dozenten: • Jürgen Walter – 2h • Marie Baumann – 2h + 2h / Woche Betreuung – • Ort: KMT Amalienstr. 81-87 – Raum 208 Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Teamviewer • Hallo, hier schreibt Simjon • Ich kann gleichzeitig auch arbeiten • Die Vollversion gibt es vom IZ der HsKa • Bei Vollversion keine Belästigung ;-) Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Ziele der Vorlesung Signalverarbeitung • Wissen und Anwendung der Technik - Technologie • Online-Magazin mit: • Journalistischen Grundformen • Meldung, Nachricht • Bericht, Gebauter Beitrag • Interview, Talk Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Planung 2012 • LSF-Server – genaue Termine • Montag – Dienstag normalerweise: 11:30-13:00 + 14:00-15:30 • Blockveranstaltungen teilweise? • Signalverarbeitung für KMT - Grundlagen • Systemtheoretische Grundlagen • E-Technik, Grundlagen - Anpassung • Transformationen, Grundlagen • Codierung – Encodierung, Anwendung Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Kompression: Suppenwürfel-Beispiel • Erklärt • HIT-Encoder Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Voraussetzungen • Installation AgilentVEE • Programm zur Visualisierung von Signalen • Berechnung von Kennwerten • Simulation von Geräten der Signalverarbeitung Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Blockschaltbild der Informationstechnik Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Blockschaltbild mit Störquelle Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
y Wert / Amplitude x Zeit/ Ort Beispiel a kontinuierlich kontinuierlich Mikrofon b kontinuierlich diskret S&H c diskret kontinuierlich Aussteuerungs-anzeige d diskret diskret A/D-Wandler Signalklassen Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Signale Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Kleine Rechnung: 8-Bit Digitalisierung • Der Messbereich: M:= 0..5V • 8-Bit Wandler • Frage: Wie groß ist ein Intervall – Wie groß ist die Auflösung? • =19,6mV Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Signalklassen Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Wichtig! Aufgrund der Signalklasse wird die mathematische Beschreibungsform gewählt. Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Signale: analog - digital • ( t ) zeitkontinuierliches Signal • [ n ] zeitdiskretes Signal Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Abtasttheorem !!! • fs – höchste Signalfrequenz • fA - Abtastfrequenz Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Informationsgehalt • kontinuierlich – diskretes Signal • Ist gleich, sobald das Abtasttheorem eingehalten wird. Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Kennwerte analog - digital • Periodendauer T • x[n]=x[n+N] N = Blockgröße = Number Points • für alle N • m, N ganzzahlig Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Gerades Signal – Ungerades Signal • Gerades Signal • Ungerades Signal Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Gleichspannung - Gleichstrom • U Gleichspannung • u(t) Spannungsverlauf – zeitabhängige Spannung • I Gleichstrom • i(t) Stromverlauf – zeitabhängiger Strom Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Bogenmaß - Grad • rad • rad - zur Kennzeichnung der dimensionslosen Zahl • Einheitskreis r=1 Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Harmonische Schwingung • - Kreisfrequenz Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
2.10.2012 Vorlesungsende Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Effektivwert – Leistung - RMS • Root Mean Square • Mean Mittelwert Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Hörbereich • 20Hz bis 20kHz • 20Hz….20 000Hz • Hörtest-Frequenzgang Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Hausaufgabe ;-) Frequenzgang • Frequenzgang Rhode – NTG3 • Schoeps – Niere • Großmembran Samson + AKG • Schoeps 8 • Grenzflächenmikro • Verstärker – Kopfhörerverstärker • EX3 + internes Mikro • Genelec - Verstärker Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Frequenzgänge / Richtcharakteristik Signalverarbeitung WS 12/13 Hausaufgabe von Timo Plewina
Rhode NTG 3: Superniere (Richtmikrophon) Frequenzgang
Rhode NTG 3: Superniere (Richtmikro) Richtcharakteristik
Beyerdynamics DT-770 Pro: • Kopfhörer Sendestudio
Hausaufgabe 2 Frequenzgang • Tascam • Kopfhörer Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Shit in Shit out Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Zugriffsmöglichkeiten Rechner • Remotedesktopverbindung Windows • Benutzername: • Passwort • VPN Virtual private network • Cisco-Client • Shrew • Teamviewer • Funktioniert Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Aufteilung – Planung - Marie • 4h SWS J. Walter *15= 60h/Semester • 2h SWS M. Baumann *15=30h/Semester Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Koordination • Marie legt Termine fest – in Abstimmung mit LSF-Server / Sendestudio • Orte planen • Fernzugriff Rechner 3 Rechner 1 Sendestudio Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Sinus Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Übung 1 • Ermitteln Sie folgende Kennwerte des Sinus: • Amplitude • Spitze-Spitze-Wert • Periodendauer • Frequenz Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Übung 2 • Erzeugen Sie mit Hilfe des Programmes Agilent VEE eine Sinuskurve mit der Amplitude 1 und der Frequenz 50 Hz. Die Zeitspanne ist 20 ms. • Addieren Sie zu dieser Kurve ein Rauschsignal mit der Amplitude 1V. • Berechnen Sie den Effektivwert für den Sinus • Berechnen Sie den Mittelwert • Überprüfen Sie das Signal auf Periodizität Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Ergebnis für reinen Sinus Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Übung 3 • Erzeugen Sie mit Hilfe des Programmes Excel eine Sinuskurve mit der Amplitude 4 und der Frequenz 25 Hz. Die Zeitspanne ist 20 ms.Die Auflösung ist 0.5 ms. • Berechnen Sie den Effektivwert • Berechnen Sie den Mittelwert • Überprüfen Sie das Signal auf Periodizität • Bemerkung: Bogenmaß - Grad Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Lösung • Erzeugen Sie mit Hilfe des Programmes Excel eine Sinuskurve mit der Amplitude 4 und der Frequenz 25 Hz. Die Zeitspanne ist 20 ms. Die Auflösung ist 0.5 ms. • - in Excel: =2*PI()*f Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
Ein paar Grundlagen der Elektrotechnik • Spannung, Strom, Widerstand • U=Gleichspannung (Größe ist nicht zeitabhängig) • I=Gleichstrom (Größe ist nicht zeitabhängig) • R=Widerstand • u(t) • i(t) Prof. Jürgen Walter, www.kmt-karlsruhe.de
