2.1 Audiosignal - Stimme und Vuvuzela

Hier sehen Sie ein Sprachsignal, welches mit dem Klang einer Vuvuzela überlagert ist. Nach Darstellen des Frequenzspektrums mit Hilfe der FFT kann die Frequenz der Vuvuzela gefiltert werden. Nach Anwenden der IFFT sollte das gefilterte Sprachsignal besser zu verstehen sein.
Die FFT- und die IFFT-Berechnungen werden durch NumPy, einer freien Software zur Berechnung numerischer Probleme, auf einem Server ausgeführt. Diese Berechnung kann etwas Zeit in Anspruch nehmen.
Diese Graphik zeigt ein Sprachsignal, welches mit dem Klang einer Vuvuzela überlagert ist. Das Gesprochene ist schlecht verständlich. Um den Sprecher besser zu verstehen, sollte das Vuvuzelageräusch möglichst gut herausgefiltert werden.
Der Graph ist in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.


Nach Anklicken des Buttons "FFT-Berechnung" wird das Frequenzspektrum des Audiosignals angezeigt. So ist aus der Zeitfunktion eine Funktion in Abhängigkeit von der Frequenz entwickelt worden. Man kann nun die im Signal enthaltenen Frequenzen mit ihren Beträgen der Fourier-Transformierten ablesen.
Durch Bewegen der entsprechenden Regler (rot) können die zu filternden Frequenzbereiche (horizontale Regler: Tiefen- und Höhenfilter) sowie die Intensität der Filterung (vertikaler Regler) variiert werden. Die Aufgabe besteht nun darin, herauszufinden, welche Frequenzen zur Vuvuzela gehören und herausgefiltert werden müssen.

Durch Betätigen des Buttons "IFFT-Berechnung" wird aus dem gefilterten Frequenzspektrum das entsprechende Audiosignal generiert und angezeigt.
Man kann nun anhören, ob die richtigen Frequenzen herausgefiltert worden sind und der Sprecher besser zu verstehen ist, oder ob zur vorher gehenden Anwendung zurückgekehrt werden muss und die Regler anders eingestellt werden müssen.
Der Graph ist in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.