Εξομάλυνση θορύβου σε μουσικές καταγραφές:
Creators: name: Σαλαπασίδης, Αναστάσιος Θεόδωρος
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Εξομάλυνση
Θόρυβος
Μουσική
Smoothing
Noise
Music

description: Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η εξομάλυνση του θορύβου από μουσικές καταγραφές. Ο θόρυβος βρίσκεται παντού και επηρεάζει κάθε είδους καταγραφή. Σήμερα, με τα σύγχρονα μέσα καταγραφής, η επίδραση του θορύβου μειώνεται δραστικά, αλλά αυτό δεν ισχύει και για παλαιότερες καταγραφές. Από την άλλη, υπάρχουν καταγραφές που γίνονται σε εξωτερικό περιβάλλον, έτσι ακόμα και με σύγχρονα μέσα εμφανίζεται θόρυβος. Η παρουσία του θορύβου μπορεί να επηρεάσει ένα σήμα με δύο τρόπους. Πρώτο πρόβλημα που μπορεί να δημιουργήσει είναι η υποβάθμιση της ποιότητας του σήματος. Δεύτερο πρόβλημα είναι η μείωση των επιπέδων κατανόησης. Έχουν προταθεί διάφορες τεχνικές για την αφαίρεση θορύβου από μουσικά κομμάτια, αλλά στην εργασία αυτή θα εφαρμοστούν τεχνικές που δημιουργήθηκαν για την αφαίρεση θορύβου από την ομιλία και όχι από μουσικές καταγραφές. Η παρουσία των ορχηστρικών μερών των τραγουδιών είναι η πρόκληση, το σημείο που οι τεχνικές θα δυσκολευτούν. Αυτό συμβαίνει, επειδή θα πρέπει να ξεχωρίσουν το θόρυβο, όχι μόνο από την ομιλία (λόγια τραγουδιού) αλλά και από τη μουσική. Οι αλγόριθμοι βελτίωσης ομιλίας που θα παρουσιαστούν χωρίζονται σε 3 κατηγορίες. Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν οι αλγόριθμοι φασματικής αφαίρεσης, που είναι οι πιο παλιοί στη βελτίωση ομιλίας. Στη συνέχεια, είναι οι αλγόριθμοι που βασίζονται σε στατιστικά μοντέλα για να δώσουν μια εκτίμηση του θορύβου. Τέλος είναι οι αλγόριθμοι υποχώρων, που χωρίζουν το ενθόρυβο σήμα σε υποχώρο σήματος και θορύβου. Αφού μελετηθούν, οι παραπάνω αλγόριθμοι θα εφαρμοστούν σε μουσικές καταγραφές του 1930, που σημαίνει ισχυρή παρουσία θορύβου. Στη συνέχεια, θα συγκριθούν τα αποτελέσματα τους και θα προταθεί ο καλύτερος αλγόριθμος βελτίωσης ομιλίας για την εξομάλυνση θορύβου σε μουσικές καταγραφές.
description: The objective of this thesis is to smooth the noise from music recordings. Noise is everywhere and effects every kind of recording. Today, with the modern recording equipment, the effect of the noise is drastically reduced, but this is not the case for very old recordings. From the other hand, recordings can be collected in an outdoor environment, which means that even with modern equipment, noise will still be present. The presence of noise in a signal creates two kinds of problems. The first problem is the degradation of the quality of the signal. The second problem is the deterioration of understanding. Many techniques had been proposed for the task of reducing the noise levels from a music track. In this thesis, techniques are tested that were originally proposed for reducing noise in speech not music recordings. The presence of musical instruments in songs creates a challenge, where these techniques will face difficulties. This is because, they have to distinguish noise, not only from speech (i.e., the lyrics of the song), but from music as well. The speech enhancement algorithms that will be presented can be divided in 3 major categories. In the first category, we have the spectral subtraction algorithms, which are the oldest in speech enhancement. Next, we have algorithms that are based in a statistical model, in order to estimate noise. Finally, we have the subspace algorithms, which separate the noisy signal in signal and noise subspace. After studying them, the above algorithms will be applied to music recordings dating back in 1930, having great noise corruption. Their results will be compared and the best enhancement algorithm for smoothing the noise in music recordings will be demonstrated.