Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet 17.11.2006
(c) 2002-2006 Jouni Smed 1
2.2. Taajuus
1.1. Äänenkorkeuden muuttaminenÄänenkorkeuden muuttaminen
2.
2. VibraattoVibraatto
3.
3. Ekvalisointi eli taajuuskorjausEkvalisointi eli taajuuskorjaus
4.4. TaajuussuodatusTaajuussuodatus
2.2.1. Äänenkorkeuden muutos
engl. pitch shiftengl. pitch shift, , pitch transposepitch transpose
muutetaan alkuperäisen signaalin taajuuttamuutetaan alkuperäisen signaalin taajuutta
menetelmät:menetelmät:
keston muuttavakeston muuttava
nosto nopeuttaa, lasku hidastaanosto nopeuttaa, lasku hidastaa
laskennallisesti yksinkertainen laskennallisesti yksinkertainen
keston säilyttäväkeston säilyttävä
laskennallisesti monimutkainenlaskennallisesti monimutkainen
tt
Esimerkki: keston muuttava äänenkorkeuden nosto
tt
Esimerkki: keston muuttava äänenkorkeuden lasku
tt tt
Esimerkki: keston säilyttävä äänenkorkeuden nosto
f f AA
ff A
A
∆
∆ff
2.2.2. Vibraatto
taajuusmodulointia (FM, frequency taajuusmodulointia (FM, frequency modulation
modulation))
Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet 17.11.2006
(c) 2002-2006 Jouni Smed 2
Modulointitaajuus
< 8 Hz vibraatto< 8 Hz vibraatto
> 20 Hz äänenvärin muutos> 20 Hz äänenvärin muutos
sivukaistat (sivukaistat (sidebandssidebands), ), cc= kantoaallon = kantoaallon taajuus,
taajuus, mm= modulointitaajuus:= modulointitaajuus:
ff A
A
cc
c c --44mm c c --33mm c c --22mm c c --mm c c + + mm c c + 2+ 2mmc c + 3+ 3mmc c + 4+ 4mm
m m mm
2.2.3. Ekvalisointi eli taajuuskorjaus
engl. equalizingengl. equalizing, , EQEQ
muokkaa taajuusjakaumaa ja siten muokkaa taajuusjakaumaa ja siten äänenväriä
äänenväriä
jakaa taajuskaistan osiin joita voidaan jakaa taajuskaistan osiin joita voidaan korostaa tai vaimentaa
korostaa tai vaimentaa
Yksinkertainen taajuuskorjain
ff AA
basso basso ( (bassbass))
diskantti diskantti
( (trebletreble)) korostus
korostus
vaimennus vaimennus
Termejä
ff AA
kaistanleveys kaistanleveys
( (bandwidthbandwidth)) keskitaajuus keskitaajuus (
(center frequencycenter frequency))
3 dB 3 dB
QQ--arvo =arvo = keskitaajuuskeskitaajuus kaistanleveys kaistanleveys
Taajuuskorjaintyyppejä
graafinen taajuuskorjain (graafinen taajuuskorjain (graphic equalizergraphic equalizer))
parametrinen taajuuskorjain (parametrinen taajuuskorjain (parametric parametric equalizer
equalizer))
puoliparametrinen taajuuskorjain puoliparametrinen taajuuskorjain (
(semiparametric equalizersemiparametric equalizer, , quasiparametric quasiparametric equalizer
equalizer))
Graafinen taajuuskorjain
taajuuskaista jaettu kiinteisiin osiin, joita taajuuskaista jaettu kiinteisiin osiin, joita voidaan korostaa tai vaimentaa
voidaan korostaa tai vaimentaa
korjainten tiheys:korjainten tiheys:
oktaavisuodatin (octave filteroktaavisuodatin (octave filter): ):
ffnn= 2 ·= 2 ·ffnn--11
terssisuodatin (third octave filterterssisuodatin (third octave filter): ):
oktaavin kolmasosa oktaavin kolmasosa
myös muita jakoja ja eri jakojen myös muita jakoja ja eri jakojen yhdistelmiä
yhdistelmiä
Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet 17.11.2006
(c) 2002-2006 Jouni Smed 3
Esimerkki: taajuuskaistajako
ff AA
0 0
ff11 ff22 ff33 ff44 ff55
Esimerkkisäätöjä
classicalclassical dancedance
rockrock poppop
large halllarge hall livelive
f
f∈∈{ { 60 Hz, 170 Hz,60 Hz, 170 Hz,310 Hz, 600 Hz,310 Hz, 600 Hz,1 kHz, 1 kHz, 3 kHz,
3 kHz,6 kHz, 12 kHz,6 kHz, 12 kHz,14 kHz, 16 kHz14 kHz, 16 kHz}}
Parametrinen taajuuskorjain
mahdollistaa mahdollistaa keskitaajuuden ja keskitaajuuden ja kaistanleveyden kaistanleveyden säädön
säädön
jompikumpi säätö on jompikumpi säätö on kiinnitetty
kiinnitetty
→
→puoliparametrinen puoliparametrinen taajuuskorjain
taajuuskorjain ff
AA
Parametrinen taajuuskorjain
f f A
A
keskitaajuus keskitaajuus kaistanleveys kaistanleveys
korostus korostus
vaimennus vaimennus
Subjektiivisia luonnehdintoja
ylin diskantti ylin diskantti diskantti diskantti ylemm ylemmäät t keskitaajuudet keskitaajuudet keskitaajuudet keskitaajuudet alemmat alemmat keskitaajuudet keskitaajuudet bassotaajuudet bassotaajuudet Taajuusalue Taajuusalue
ohuus ohuus erottelevuus,
erottelevuus, ilmavuus ilmavuus 10
10000000––2020000000
sihinä sihinä särmä, heleys,
särmä, heleys, kirkkaus kirkkaus 44000000––1010000000
rasittavuus, rasittavuus, hermostuttavuus hermostuttavuus selkeys, läsnäolon
selkeys, läsnäolon tuntu
tuntu 1
1500500––44000000
peltilaatikkomaisuus peltilaatikkomaisuus napakkuus
napakkuus 500
500––11500500
epäselvyys epäselvyys täyteläisyys
täyteläisyys 200200––500500
puuroisuus, puuroisuus, kumisevuus kumisevuus jykevyys, potku
jykevyys, potku 20
20––200200
Negatiivinen Negatiivinen korrelaatio korrelaatio Positiivinen
Positiivinen korrelaatio korrelaatio HzHz
Vinkkejä
keskitaajuudet tärkein aluekeskitaajuudet tärkein alue
taustan keskitaajuuksia vaimentamalla taustan keskitaajuuksia vaimentamalla ihmis
ihmisääääni nousee paremmin esiin ni nousee paremmin esiin
vaimentaminen on usein parempaa kuin vaimentaminen on usein parempaa kuin vahvistaminen (
vahvistaminen (→→ssäärröö))
huminan poisto: vaimenna pois 50 Hz:n huminan poisto: vaimenna pois 50 Hz:n taajuusalue
taajuusalue
”p”päääällekkllekkääistenisten””instrumenttien erottelu: instrumenttien erottelu:
yht
yhtääsuuret mutta vastakkaiset vahvistuksetsuuret mutta vastakkaiset vahvistukset
Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet 17.11.2006
(c) 2002-2006 Jouni Smed 4
2.2.4. Taajuussuodatus
engl. engl. band filteringband filtering
vaimentaa osan tai osia taajuusalueestavaimentaa osan tai osia taajuusalueesta
suodatintyyppejä:suodatintyyppejä:
alipäästösuodatin (low pass filteralipäästösuodatin (low pass filter))
ylipäästösuodatin (high pass filterylipäästösuodatin (high pass filter))
kaistanestosuodatin (band rejection filterkaistanestosuodatin (band rejection filter))
imusuodatin eli kapea kaistanestosuodatin imusuodatin eli kapea kaistanestosuodatin (
(notch filternotch filter))
kaistanpäästösuodatin (band pass filterkaistanpäästösuodatin (band pass filter))
Parametreja
rajataajuus frajataajuus fcc((cutoff cutoff frequency
frequency))
jyrkkyys (slopejyrkkyys (slope))
resonanssi (resonanceresonanssi (resonance))
rajataajuuden rajataajuuden lähialueen lähialueen korostaminen korostaminen
f f A
A
f fcc
Taajuussuodattimia
f f A
A
alipäästö
alipäästö ff
A A
ylipäästö ylipäästö
f f A
A
kaistanpäästö
kaistanpäästö ff
A A
kaistanesto kaistanesto
Wahwah-efekti
rajataajuuden modulointiarajataajuuden modulointia
ff A
A
ffcc ffcc--mm
m m
ffcc+ m+ m m m
