Roland Badeau (roland.badeau_at_telecom-paristech.fr)
Descriptif
Un signal audio comprend des composantes fréquentielles perceptibles allant de 20Hz à 20kHz. Dans de nombreux traitements, il est utile de se concentrer sélectivement sur des gammes de fréquences plus restreintes. Par exemple 100Hz à 300Hz. L’opération linéaire qui consiste à extraire sélectivement les composantes fréquentielle dans cette gamme restreinte à partir du signal original est un filtrage passe-bande de bande utile 100-300Hz. Lorsque cette opération de filtrage est effectuée en parallèle plusieurs fois pour des gammes (ou bandes) de fréquences distinctes comme par exemple : 0-200 / 200-500 / 500-1000 etc, on obtient autant de signaux extraits que de bandes et on parle de banc de filtres. Un schéma d’exemple est donné ci-dessous :Pour réaliser cette fonctionnalité, 3 possibilités : par filtrages à RIF (Réponse Impulsionnelle Finie), par filtrages à RII (Réponse Impulsionnelle Infinie) ou à l’aide de la TFCT (Transformée de Fourier à Court Terme). Les deux premières renvoient aux modules correspondants.
Ressources dont le module dépend
wikipédia : filterbank, spectrogram, filter, cours oasis (SI101) filtrage
en conversion de cadence (changement de fréquence d’échantillonnage)
jpeg2000 en image
éditeurs audio
Résultats attendus
connaissances : convolution discrète, filtrage, réponse impulsionnelle, réponse en fréquence, RII, RIF, banc de filtres, TFCT, spectrogramme, canal fréquentiel, bande de fréquences, sous-bande.
compétence : expliquer pourquoi la TFCT est équivalente à un banc de filtres, savoir justifier des choix de paramètres (nombre de bandes, choix de fenêtre, hopsize), savoir expliquer les caractéristiques d’un spectrogramme de signal audio.
PAN 2 : notice descriptive précise (choix de paramètres, justifications des choix, description mathématique, description informatique) contenant le pseudo-code à mettre en oeuvre, et une première implémentation en matlab/octave sour forme de fonction.
Constitution d’une collection de signaux test à différents tempo, au format wav pour tester les algorithmes. Il s’agira à la fois de signaux de type horloge et de signaux réalistes (musicaux ou adaptés à votre projet).
PAN3 :
code java commenté et structuré de manière à être lisible.
tests du banc de filtre :
sur un bruit blanc : afficher le spectre en entrée et les spectres des signaux de sortie,
sur des signaux de votre choix, enregistrer en format wav les sorties obtenues pour chaque voie du banc de filtre
Pour réaliser cette fonctionnalité, 3 possibilités : par filtrages à RIF (Réponse Impulsionnelle Finie), par filtrages à RII (Réponse Impulsionnelle Infinie) ou à l’aide de la TFCT (Transformée de Fourier à Court Terme). Les deux premières renvoient aux modules correspondants.