Processamento digital de sinais

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|[pic] |Instituto Superior de Engenharia de Lisboa |
| |Departamento de Engenharia de Electrónica |
| |das Telecomunicações e de Computadores|





LERCM

Processamento Digital de Sinais

Relatório do 1º Trabalho




|Nome |Nº de aluno |e-mail |
|Francisco Bengui |....... |frankbengui@hotmail.com|


ADEETC, de de


Índice de matérias


Índice
1. Indice de matérias 2
1. Introdução / Objectivos 3
2. Solução 4
2.1. Solução 1-a) 4
2.2. Solução 1-b) 9
Figura 1 9
Figura 2 10
Figura 3 12
Figura 4 13
Figura 5 14
Figura 6 15
2.3. Solução 2) 16
Figura 7. 17
2.4. Solução 3-a) 17
2.4. Solução 3-b) 19
3.Conclusão 21





Introdução / Objectivos

Neste trabalho faremos a introdução do python como ferramenta para analize e processamento de sinais; geração de sinais como combinação linear de sinusoides; representação de sinais no domínio de tempo e de frequências; introdução ao arduino como plataforma de geração e manipulação de sinais;
Especificamente teremos como principaisproblemas temas:
1-a) Alteração da função notas, de modo a que esta reproduza um conjunto de notas recebidas como argumento.
Considere que as notas são descritas de acordo com a notação ABC1, que se resume na tabela seguinte:
[pic]
1-b) Analisar os ficheiros wave fala1.wav, notas.wav. Comparar os espectros dos vários sinais relacionando-os com os graficos da sua evolução temporal. Comparar osespectrogramas dos vários sinais e verificar a diferença entre o espectro e o espectrograma.

2-Implementar uma funcão que sintetize a onda quadrada usando a série de Fourier. Esta deve contemplar como parametros a frequência fundamental, a amplitude, o número de harmónicas, e o duty cycle.

3-Pretende-se usar a plataforma Arduino como fonte sonora. Por forma a converter um sinal gerado emondas sonoras sugere-se o uso de um speaker ou um piezo buzzer. Este projecto deve estar dividido em várias fases:
a) Geração de uma música programada no arduino.
b) Geração de uma música interagindo com o PC usando o interface série e um
programa em Python.












A solução

2.1. Solução 1-a) Nesta alinea para que conseguissemos reproduzir um conjunto de notas deuma função tivemos de criar um programa notas,com um array tosave que permite receber cada uma das notas e a função hstack que por sua vez permite-nos obter um conjunto de notas, não esquecendo que utilizamos as bibliotecas numpy e scipy.io,como mostrado no código a seguir:

import numpy as np
from scipy.io import wavfile
# ____________________________________
#_____________________/ Funcao deprolongamento da nota
def dot(dot, time):
time = time * (2 - (2**-dot))
return time
# __________
#______/ Notas \________*np.exp(1j*2*np.pi*f*i*t)______________________________________
pauta = np.arange(0, 76, 1) # Pauta de notas musicais do piano
pause = pauta[0]
C2 = pauta[16] # Segunda Oitava
CS2 = pauta[17]
D2 = pauta[18]
DS2 = pauta[19]
E2 = pauta[20]
F2 = pauta[21]
FS2 =pauta[22]
G2 = pauta[23]
GS2 = pauta[24]
A2 = pauta[25]
AS2 = pauta[26]
B2 = pauta[27]
C3 = pauta[28] # Terceira Oitava
CS3 = pauta[29]
D3 = pauta[30]
DS3 = pauta[31]
E3 = pauta[32]
F3 = pauta[33]
FS3 = pauta[34]
G3 = pauta[35]
GS3 = pauta[36]
A3 = pauta[37]
AS3 = pauta[38]
B3 = pauta[39]
C4 = pauta[40] # Quarta Oitava (teclas usuais)
CS4 = pauta[41]
D4 = pauta[42]
DS4 = pauta[43]...
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