Digitale Sprachverarbeitung

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Dozent: Prof. Dr.-Ing. Peter Jax

Ansprechpartner: Markus Niermann, Christiane Antweiler

Typ: Master-Vorlesung
Die Vorlesungen können auch in umgekehrter Reihenfolge gehört werden.

Credits: 4

Digitale Sprachverarbeitung I
(WS 2016/17):

Vorlesung in Campus
Übung in Campus
Lernraum L2P 
(Anmeldung über campusOffice)

Vorlesungssprache: Deutsch (Unterlagen und Folien: Englisch)

Unterlagen:
Als Skript zur Vorlesung ist das englischsprachige Buch "Digital Speech Transmission" vorgesehen. Dieses kann in der Lehrbuchsammung oder im Institut ausgeliehen werden.

Die Folien zur Vorlesung und die Übungsaufgaben werden in der ersten Vorlesung sowie von Irina Ronkartz verkauft. 

Diese Unterlagen stehen ebenfalls im L2P-Lernraum zum Download bereit.

Termine

Digitale Sprachverarbeitung II

Vorlesung:

ab Dienstag, 18.04.2017
08:30 - 10:00 Uhr
Seminarraum 4G IKS

Übung

ab Dienstag, 18. April 2017
10:15 - 11:00 Uhr
Seminarraum 4G IKS

Digitale Sprachverarbeitung I & II

Sprechstunden:

Donnerstag, 23. März 2017
10:00 - 12:00 Uhr
Seminarraum 4G IKS

Donnerstag, 30. März 2017
10:00 - 12:00 Uhr
Besprechungsraum 208 IKS

Prüfung: Digitale Sprachverarbeitung I & II

Freitag, 31. März 2017
08:30 - 10:00 Uhr
Hörsaal AH II

Prüfungsdauer: 1,5 Stunden
Die Prüfung in Teil I hat eine Dauer von 1.5 Stunden.

Anmerkung: Im Wintersemester 2016/2017 findet die Prüfung zu Teil II je nach Teilnehmerzahl evtl. mündlich statt. Zur Vereinbarung der Prüfungstermine wenden Sie sich bitte an Simone Sedgwick.

Hilfsmittel: Schriftliche Hilfsmittel (z.B. Vorlesungsunterlagen) sind nicht zugelassen. Die  Verwendung eines Taschrechners ist erlaubt.

Bitte beachten: Bringen Sie bitte Ihren Studierendenausweis (BlueCard) mit!

Einsicht:

Freitag, 7. April 2017
11:00 - 12:00 Uhr
Seminarraum 4G IKS

Die Vorlesungen "Digitale Sprachverarbeitung I und II" sind im Master-Studiengang Elektrotechnik, Informationstechnik und Technische Informatik als Wahlpflichtfach Bestandteil der Module

  • Informations- und Kommunikationstechnik: IK.A
  • Mikro- und Nanoelektronik: MN.C (nur Digitale Sprachverarbeitung I)
  • Technische Informatik: TI.A
  • Biomedizinische Technik: BMT.B

oder können als Wahlfach gehört werden.

Inhalt der Vorlesung

Die zweisemestrige Vorlesung behandelt Grundlagen und Anwendungen der digitalen Sprachverarbeitung. Nach der Einführung des Modells der Spracherzeugung werden Aspekte der Psychoakustik (Eigenschaften des Gehörs) vorgestellt. Den Schwerpunkt der Vorlesung DSV I bilden die für Sprachsignale relevanten Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung sowie die Codierung von Sprachsignalen.

Digitale Sprachverarbeitung I – Digital Speech Transmission:

  • Spektraltransformationen
  • Stochastische Signale und Signalschätzung
  • Lineare Prädiktion
  • Quantisierung
  • Sprachcodierung: Signalform-Codierung, Vocoder, adaptive Quantisierung, adaptive Prädiktion im Zeitbereich, adaptive Codierung im Frequenzbereich, subjektive Sprachqualität, standardisierte Verfahren, Realisierungsaspekte.

In der Vorlesung DSV II werden Grundlagen zu digitalen Filterbänken behandelt. Algorithmen zur Qualitätsverbesserung von Audiosignalen bilden den Schwerpunkt der Vorlesung.

Digitale Sprachverarbeitung II – Audio Signal Enhancement:

  • Filterbänke zur Spektralanalyse und Synthese
  • Fehlerverdeckung und Soft-Decodierung, Reduktion der Störwirkung von Bitfehlern
  • Bandbreitenerweiterung von Sprachsignalen
  • Ein- und mehrkanalige Geräuschreduktion: Reduktion akustischer Störungen durch adaptive Filterung, aktive Störschall-kompensation, Verminderung von Raumhall
  • Kompensation akustischer Echos: Digitale Lautsprechertelefone, akustische Mensch-Maschine-Schnittstelle

Dabei wird vielfach auf Standards der Telekommunikation sowie auf aktuelle Entwicklungen und Trends Bezug genommen. Ziel der beiden Vorlesungen ist, einerseits die grundlegenden Techniken und Algorithmen zu vermitteln und andererseits mit aktuellen Forschungsergebnissen einen Überblick zum Stand der Technik und der Anwendungen zu geben. Zu beiden Teilen der Vorlesung werden Rechenübungen angeboten. Einzelne Themen können in den Praktika "Kommunikationstechnik", "Real-Time Audio Processing"  und "MATLAB Advanced - Digitale Signalverarbeitung" in Versuchen, die auf die Vorlesung abgestimmt sind, vertieft werden.

Zu der Vorlesung wurde begleitend und vertiefend das Buch: "Digital Speech Transmission", P. Vary, R. Martin, Wiley 2006, erstellt.

Evaluierung

Hier werden die Evaluierungsergebnisse der letzten Jahre für die Lehrveranstaltung Digitale Sprachverarbeitung zusammengefasst.

Digitale Sprachverarbeitung I

Wintersemester 2016/2017

Teilnehmer an der Evaluierung: 22

Vorlesung: 
Globalindikator: 1,7
Konzept der Vorlesung: 1,7
Vermittlung und Verhalten: 1,6

Übung: 
Globalindikator: 1,7
Konzept der Übung: 1,8
Vermittlung und Verhalten: 1,6

DSV_I_WS1617_Vorlesung.pdf
DSV_I_WS1617_Uebung.pdf

Digitale Sprachverarbeitung II

Sommersemester 2016

Teilnehmer an der Evaluierung: 7

Vorlesung: 
Globalindikator: 1,2
Konzept der Vorlesung: 1,3
Vermittlung und Verhalten: 1,2

Übung: 
Globalindikator: 1,6
Konzept der Übung: 1,5
Vermittlung und Verhalten: 1,6

DSV_II_SS16_Vorlesung.pdf
DSV_II_SS16_Uebung.pdf