hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Adaptiv nivåreglering: Dynamisk expansion av ljudsignaler i en reell arbetsmiljö
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development.
2013 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

För att implementera en adaptiv nivåreglering av ljudsignaler i en industriell miljö krävs hänsyn till många faktorer inför en reell implementering. Rapporten avser identifiera dessa faktorer, bedöma deras betydelse, samt presentera en grundläggande översiktlig implementeringsmetod. Förutsättningarna är ett verklighetsbaserat scenario, i form av ett nyinstallerat larmsystem i ett kontrollrum på ett pappersbruk, där ett av huvudmålen är att förtydliga ljudande larmsignaler för personalen.

Då fysisk tillgång till implementeringsmiljön var begränsad, samplades ljudmiljön så att analys av påverkande bruskällors betydelse för nivåregleringen kunde utföras. Det samplade materialet användes även för att med hjälp av ljudredigeringsprogram belysa hur olika parameterinställningar påverkar dynamisk expansion i den aktuella ljudmiljön.

Ett problem identifierades av det faktum att larmsignalerna själva påverkar graden av nivåreglering i det ögonblick signalerna exponeras för systemets detektormikrofoner, och möjliga metoder för att åtgärda problemet presenteras. Konstruktionen av en dynamisk expander beskrivs, och en modell och grundläggande algoritm för en eventuell framtida mjukvaruimplementering presenteras.

Analysen visade att bestämning av lämpliga parameterinställningar är komplicerat och osäkert om det enbart görs med hjälp av samplat material, och en optimal reglering förutsätter justering efter gehör på plats i implementeringsmiljön. En relativt långsamt reagerande reglering baserat på RMS-detektering, med låg expansions-ratio och relativt högt tröskelvärde har de bästa förutsättningarna för en mjuk och transparent reglering utan påtagliga artefakter.

En kompletterande passiv nivåreglering förbättrar möjligheterna/förutsättningarna att skapa en lyckad aktiv adaptiv nivåreglering.

Den tillämpade analysmetodens lämplighet kan ifrågasättas med anledning av att samplingen möjligen inte representerar de förhållanden som kommer gälla vid en reell implementering, och att analysen försvåras av att den aurala perceptionen i den fysiska ljudmiljön inte nödvändigtvis med tillräcklig exakthet representeras av en samplad version av densamma. 

Abstract [en]

In order to implement adaptive level control of audio signals in an industrial environment, many factors must be taken into consideration prior to actual realisation. This report aims to identify these factors, estimate their significance, and present a basic method of implementation. The prerequisites constitute a real-world scenario, in the form of a newly installed alarm system in the control room in a papermill, where one of the main goals is an enhancement in the human perception of sonic alarm signals.

Since physical access to the actual location was limited, the sonic environment was sampled to allow for off-location analysis of the available noise sources and their significance to the level control. The sampled material was also used, in conjunction with audio editing software, to highlight how different parameter-settings affect dynamic expansion in the actual sonic environment.

A problem was identified by the fact that the alarm signals themselves affect the level of regulation in the very moment they are exposed to the detecting microphones of the control system, and possible solutions to the issue are presented. The construction of a dynamic expander is described, and a design and basic algorithm for a potential software implementation is presented.

The analysis showed that defining of practically useful parameter settings is complicated and ambiguous if it is done solely on the basis of sampled material, and that an optimal range control demands parameter-tweaking by ear on the actual location. A relatively slow-reacting control system based on RMS-detection, with a low expansion ratio and a relatively high threshold allows for the best possibilities to achieve a smooth and transparent range control without significant artefacts.

An additional complementary passive level control improves the possibilities to implement a successful active adaptive dynamic range control.

The method of analysis used can be questioned with the motivation that the sampled material does not necessarily represent the exact conditions that will exist in a real-world implementation, and that the analysis is obstructed by the fact that the aural perception in the physical sonic environment not necessarily, with adequate precision, is represented by a sampled version of the same. 

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 26 p.
Keyword [en]
sound, signal processing, audio engineering, sound design, acoustics, psychoacoustics, perception of sound, DRC, expander, compressor, sampling, dynamic range control, automatic gain control, AGC, interactive institute
Keyword [sv]
ljud, signalbehandling, ljudteknik, ljuddesign, akustik, psykoakustik, upplevelse av ljud, DRC, expander, kompressor, sampling, dynamic range control, audio, AGC, interactive institute
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-14671Archive number: TEX121126OAI: oai:DiVA.org:hig-14671DiVA: diva2:631514
Subject / course
Electronics
Educational program
Högskoleingenjör
Presentation
2013-06-13, Gävle, 23:11 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-06-26 Created: 2013-06-20 Last updated: 2013-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Adaptiv nivåreglering(818 kB)66 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 818 kBChecksum SHA-512
ad8c828e52a64ca60f80a0b13b3d1ddab4e1f58ea7ac7cc3262c7e60274892845511baade7aedb08b49b4451f6aa6d49e9d34a72b3c36c94a966a5f69e03ecd6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Engineering and Sustainable Development
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 66 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 124 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf