На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 89591


Наименование:


Курсовик Программное устройство обработки аудио сигнала

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Программирование. Добавлен: 4.6.2015. Сдан: 2015. Страниц: 37. Уникальность по antiplagiat.ru: 100.

Описание (план):


1.Введение …............................................................................................................................. 3
1.1 Исходные данные .................................................................................................... 5
2.Теоретическая часть ................................................................................................... 6
2.1 Основные термины и принципы ............................................................... 6
2.2 Формат WAV ............................................................................................... 10
2.3 Звуковые эффекты ............................. ........................................................ 12
2.3.1 Общие сведения о звуковых эффектах ...................................... 12
2.3.2 Эффект Клиппинг ....................................................................... 13
2.3.3 Эффект Хор .................................................................................. 19
2.3.4 Эквализация ............................................................................................ 23
3. Исследовательская часть ................... ................................................................................ 23
4.Практическая часть .............................................................................................................. 26
4.1 Класс WavFormatCSharp ........................................................................................ 27
4.2 Класс AudioReader .................................................................................................. 28
4.3 Класс PlayerForm .................................................................................................... 34
Заключение ............................................................................................................................... 37
Список литературы .................................................................................................................. 38



1. Введение

Цель работы- разработка программы воспроизведения*.wav файлов на языкеC# с поддержкой цепи из 2 эффектов (хор и клиппинг) и графическим 6-ти полосным эквалайзером. Результатом данной курсовой работы должна стать разработка программы полноценного wav плеера для платформы Windows.

Язык разработки: C#;
Платформа: Windows
Среда разработки: Visual Studio 2012
Использованные библиотеки: alglib, NAudio.

По определению ЦОС - преобразование сигналов, представленных в цифровой форме. В отличие от других направлений компьютерных наук, теория цифровой обработки сигналов работает с уникальным типом данных - сигналами. В большинстве случаев, сигналы являются информацией разнообразных датчиков, измеряющих параметры реального мира - сейсмические колебания, видимые изображения предметов, звуковые колебания и пр. Цифровая обработка сигналов - это математический аппарат, алгоритмы и технологии, применяемые для работы с сигналами, после их преобразования в цифровую форму. Она играет большую роль в современном мире. Ее методы вытесняют аналоговые методы обработки и используются для разработки и исследования радиоэлектронных устройств и систем различного назначения.
Важнейшими свойствами ЦОС являются точность, технологичность и функциональная гибкость. Методами ЦОС являются математические соотношения или алгоритмы, в соответствии с которыми выполняются вычислительные операции над цифровыми сигналами. К ним относятся алгоритмы цифровой фильтрации, спектрально-корреляционного анализа, модуляции и демодуляции сигналов, адаптивной обработки и др. Алгоритмы ЦОС, в отличие от других вычислений на ЭВМ, предусматривают, как правило, их выполнение в реальном масштабе времени. Средствами реализации ЦОС являются жесткая логика, программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), микропроцессоры общего назначения, микроконтроллеры, персональные компьютеры (компьютерная обработка сигналов), одноплатные компьютеры и цифровые сигнальные процессоры (ЦСП). Совокупность аппаратных средств, осуществляющих цифровую обработку сигналов, называют процессором ЦОС. Важнейшее значение для ЦОС имеют также средства автоматизации проектирования аппаратного и программного обеспечения процессоров на основе ЦСП, ПК, ПЛИС и других цифровых средств (системы разработки).
В данной курсовой работе предлагается спроектировать цифровой аудио проигрыватель с графическим интерфейсом, реализующий определенные эффекты (в соответствии с вариантом задания) и эквалайзер с определенным числом полос. Такое задание имеет очень большое значение т.к. мы сталкиваемся с ним каждый день - мы слушаем музыку постоянно, когда едем в общественном транспорте, когда находимся дома и прочее. Таким образом данная курсовая работа при ее выполнении принесет большое количество опыта и понимание проблемы цифровой обработки звука.

1.1. Исходные данные
Разработать программу проигрывателя *.wav файлов на языке С# с поддержкой заданной цепи из двух эффектов: хор и клиппинг, графическим 6-полосным эквалайзером.
Список базовых функций:
1) Графический интерфейс
2) Открытие файла с графическим интерфейсом
3) Включение и отключение эффектов
4) Регулировка интенсивности эффектов эквалайзера и звуковых эффектов
5) Остановка проигрывания аудио файла

2. Теоретическая часть
2.1 Основные термины и принципы
Чтобы понять, о чем идет речь в данной работе, нужно разобраться в некоторых принципах и терминах , употребляемых в концепции воспроизведения звуковых файлов.
Цифрово?й звук - результат преобразования аналогового сигнала звукового диапазона в цифровой аудиоформат.
Простейший метод преобразования, Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ), состоит в представлении последовательности мгновенных значений уровня сигнала измеряемого аналого-цифровым преобразователем (АЦП) через равные промежутки времени.
Разновидностью ИКМ является дельта-модуляция, где в каждый момент отсчёта сигнал сравнивается с пилообразным напряжением на каждом шаге дискретизации.
Сигма-дельта модуляция - способ представления сигнала на основе принципа избыточной дискретизации и формирования шума квантования позволяет снизить уровень шума.
Современные методы используют более сложные алгоритмы преобразования. Помимо представления звуковых колебаний в цифровом виде, применяется также создание специальных команд для автоматического воспроизведения на различных электронных музыкальных инструментах, ярчайшим примером такой технологии является MIDI.

Преимущества битового кода используются при передаче кодированного сигнала на расстояние, шифровании сигнала, цифровой подписи сигнала, восстановлении потерь, вызванной помехами при передаче, а также в прочих приложениях.


Рисунок 1 Схема прохождения звука от источника через микрофон, АЦП, процессор, ЦАП, громкоговоритель и снова в звук
Цифровая звукозапись - технология преобразования аналогового звука в цифровой с целью сохранения его на физическом носителе для возможности последующего воспроизведения записанного сигнала.
Представление аудиоданных в цифровом виде, позволяет очень эффективно изменять исходный материал при помощи специальных устройств или компьютерных программ - звуковых редакторов, что нашло широкое применение в промышленности, медиа-индустрии и быту.
Для воспроизведения цифрового звука применяют специальное оборудование, например музыкальные центры, цифровые плееры, компьютеры с звуковой картой и установленным программным обеспечением аудиоплеером или медиаплеером.
Принцип цифровой звукозаписи методом периодической дискретизации и квантования сигнала
< wiki/File:ADC-DAC.jpg?uselang=ru>
Рисунок 2 Преобразование аналогового сигнала в цифровой в АЦП и обратное восстановление его в ЦАП

< wiki/File:Digital_sound_recording_scheme.png?uselang=ru>
Рисунок 3 Структурная схема цифровой звукозаписи и воспроизведения
Принцип цифрового представления колебаний звукозаписи достаточно прост:
· вначале нужно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, это осуществляет устройство - аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
· произвести сохранение полученных цифровых данных на носитель: магнитную ленту (DAT), жёсткий диск, оптический диск или флеш-память
· для того чтобы прослушать сделанную запись, необходимо воспроизведение сделанной записи с носителя и обратное преобразование из цифрового сигнала в аналоговый, с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).
Принцип действия АЦП тоже достаточно прост: аналоговый сигнал, полученный от микрофонов и электро-музыкальных инструментов, преобразовывается в цифровой. Это преобразование включает в себя следующие операции:
1. Ограничение полосы частот производится при помощи фильтра нижних частот для подавления спектральных компонент, частота которых превышает половину частоты дискретизации.
2. Дискретизацию во времени, то есть замену непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений в дискретныемоменты времени - отсчетов. Эта задача решается путём использования специальной схемы на входе АЦП - устройства выборки-хранения.
3. Квантование по уровню представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования.
4. Кодирование или оцифровку, в результате которого значение каждого квантованного отсчета представляется в виде числа, соответствующего порядковому номеру уровня квантования.
Делается это следующим образом: непрерывный аналоговый сигнал «режется» на участки, с частотой дискретизации, получается цифровой дискретный сигнал, который проходит процесс квантования с определенной разрядностью, а затем кодируется, то есть заменяется последовательностью кодовых символов. Для качественной записи звука в полосе частот 20-20 000 Гц применяется минимальная стандартная частота дискретизации от 44,1 кГц и выше (в настоящее время появились АЦП и ЦАП c частотой дискретизации 192,3 и даже 384,6 кГц). Для получения довольно качественной записи достаточно разрядности 16 бит, однако для расширения динамического диапазона и повышения качества звукозаписи используется разрядность 24 (реже 32) бита.

Принцип действия ЦАП
< wiki/File:Zeroorderhold.signal.svg?uselang=ru>
Рисунок 4 Сигнал с ЦАП безинтерполяции на фоне идеального сигнала.

Цифровой сигнал, полученный с декодера, преобразовывается в аналоговый. Это преобразование происходит следующим образом:
1. Декодер ЦАП преобразует последовательность чисел в дискретный квантованный сигнал
2. Путем сглаживания во временной области из дискретных отсчетов вырабатывается непрерывный во времени сигнал
3. Окончательное восстановление сигнала производится путем подавления побочных спектров в аналоговом фильтре нижних частот
На цифровых носителях и в персональных компьютерах для хранения звука (музыки, голоса и т. п.) применяются различные форматы, позволяющие выбрать приемлемое соотношение сжатия, качества звука и объёма данных.
Популярные форматы файлов для персональных компьютеров и соответствующих устройств:[1]
· OGG
· MP3
· WAV
· WMA
Так как при разработке плеера использовался формат представления WAV рассмотрим его структуру.


2.2 Формат WAV
WAV - это формат для хранения несжатого аудиопотока, широко используемый в медиаиндустрии. Его особенность в том, что для кодирования амплитуды выделяется фиксированное число бит. Это сказывается на размере выходного файла, но делает его очень удобным для чтения. Типичный wave-файл состоит из заголовочной части, тела с аудиопотоком и хвоста для дополнительной информации, куда аудиоредакторы могут записывать собственные метаданные.
Итак, рассмотрим самый обычный WAV файл (Windows PCM < %D0%B0%D1%83%D0%B4%D0%B8%D0%BE-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BA/pcm-pulse-code-modulation.html>). Он представляет собой две, четко делящиеся, области. Одна из них - заголовок файла, другая - область данных. В заголовке файла хранится информация о:
· Размере файла.
· Количестве каналов.
· Частоте дискретизации.
· Количестве бит в сэмпле (эту величину еще называют глубиной звучания).
Но для большего понимания смысла величин в заголовке следует еще рассказать об области данных и оцифровке звука. Звук состоит из колебаний, которые при оцифровке приобретают ступенчатый вид. Этот вид обусловлен тем, что компьютер может воспроизводить в любой короткий промежуток времени звук определенной амплитуды (громкости) и этот короткий момент далеко не бесконечно короткий. Продолжительность этого промежутка и определяет частота дискретизации. Например, у нас файл с частотой дискретизации 44.1 kHz, это значит, что тот короткий промежуток времени равен 1/44100 с........

Список литературы
Интернет-ресурсы:
1. wiki/Цифровая_звукозапись
2. /ru.wikipedia.org/>/Клиппинг (аудио)
3. /ru.wikipedia.org/>/wiki/Хорус_(эффект)
4. статьи/структура-wav-файла.html
5. articles/effekty-i-obrabotka-zvuka.html
6. post/178915/
7. node/56
8. 2008/03/28/muzykantu_chastoty_kotorye_polezno_pomnit.html
Электронные ресурсы:
· Beginning Game Audio Programming by Mason McCuskey, Premier Press, a division of Course Technology
· Стив Макконнелл - Совершенный код, 2-е издание (мастер-класс) - 2010, 845cтр
· Game Development and Production,423 стр.
· Звук в играх. Технологии программирования Мейсон МакКаски,CEO Xtreme Games LLC, 368стр.
· David Gouveia, "Getting Started with C++ Audio Programming for Game Development"





Перейти к полному тексту работы


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.