Kod przedmiotu 07 68 1050 20
Liczba punktów ECTS 3
Nazwa przedmiotu w języku prowadzenia
Sound Processing
Nazwa przedmiotu w języku polskim Sound Processing (Przetwarzanie dźwięku)
Nazwa przedmiotu w języku angielskim
Sound Processing
Język prowadzenia zajęć angielski
Poziom studiów studia drugiego stopnia
Kierownik przedmiotu dr inż. Bartłomiej Stasiak
Realizatorzy przedmiotu dr inż. Dariusz Puchała, dr inż. Arkadiusz Tomczyk
Formy zajęć i liczba godzin w semestrze
Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Inne Suma godzin w semestrze
Godziny kontaktowe 15 30 0 45
Czy e-learning Nie Nie Nie Nie Nie Nie
Kryteria oceny (waga) 0,00 0,00 0,00
Cel przedmiotu
  1. Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami reprezentacji i przetwarzania dźwięku cyfrowego oraz praktyczna implementacja wybranych algorytmów przetwarzania dźwięku.
Efekty kształcenia
  1. Po ukończeniu kursu student będzie definiować pojęcie dźwięku cyfrowego i wyjaśniać kwestie praktyczne związane z jego pozyskiwaniem i reprezentacją;
  2. Po ukończeniu kursu student będzie wymieniać szereg metod przetwarzania dźwięku i ich kategorii wraz z obszarami zastosowań;
  3. Po ukończeniu kursu student będzie opisywać szczegóły próbkowania i kwantyzacji dźwięku, oraz zjawisko aliasingu;
  4. Po ukończeniu kursu student będzie opisywać szczegóły wybranych algorytmów analizy i syntezy dźwięku;
  5. Po ukończeniu kursu student będzie różnicować metody przetwarzania dźwięku zdefiniowane w dziedzinie czasu i w dziedzinie częstotliwości oraz demonstrować różnice i kluczowe cechy jednego i drugiego podejścia.
  6. Nowe umiejętności nabyte podczas zajęć będą obejmowały implementację metod przetwarzania dźwięku w wybranym języku programowania i konstrukcję szkieletu programowego do ich integracji;
  7. Nowe umiejętności nabyte podczas zajęć będą obejmowały wybór i zastosowanie odpowiednich metod do danych problemów.
  8. Student będzie właściwie interpretował i oceniał rezultaty uzyskane za pomocą stworzonego przez siebie oprogramowania;
  9. Student będzie dobierał i modyfikował wartości odpowiednich parametrów w celu ich poprawy;
  10. Student będzie uwzględniał znaczenie wyboru właściwych algorytmów i ich optymalizacji pod kątem szybkości działania i zapotrzebowania na pamięć operacyjną.
Metody weryfikacji efektów kształcenia
Całościowa ocena osiągnięć studenta zawiera dwie składowe odpowiadające dwóm grupom efektów kształcenia. Wiedza i zrozumienie (1 - 5) jest weryfikowana w oparciu o końcowe kolokwium wykładowe. Umiejętności praktyczne (6 - 10) są oceniane podczas zajęć laboratoryjnych na podstawie wyników realizacji czterech zadań. Średnia arytmetyczna ocen z obu składowych stanowi ocenę końcową z przedmiotu. Studenci dysponują listą zagadnień, podzielonych na pięć grup (odpowiadające efektom kształcenia 1 - 5). Podczas kolokwium muszą odpowiedzieć na jedno pytanie (wybrane przez wykładowcę) z każdej grupy, punktowane jako 20% łącznej oceny z kolokwium. Ocena z laboratorium jest średnią arytmetyczną ocen otrzymanych z czterech zadań laboratoryjnych, przy czym konieczne jest zrealizowanie każdego zadania na poziomie przynajmniej dostatecznym.

Wykład: kolokwium wykładowe
Laboratorium: Odpowiedź ustna podczas zaliczenia zadań laboratoryjnych oraz ocena realizacji zadań laboratoryjnych i sprawozdań
Wymagania wstępne
Matematyka
Algorytmy i struktury danych
Podstawy programowania
Treści kształcenia z podziałem na formy
WYKŁAD
1. Dźwięk cyfrowy – podstawy.
2. Reprezentacje dźwięku i formaty plików.
3. Narzędzia i algorytmy analizy dźwięku.
4. Przekształcenie Fouriera i FFT. Filtracja sygnału dźwiękowego.
5. Synteza dźwięku i efekty specjalne.
6. Stratna i bezstratna kompresja dźwięku.
7. Notacja muzyczna i format MIDI.

LABORATORIUM
Studenci pracują w grupach dwuosobowych. Każda grupa realizuje cztery zadania, z których każde posiada kilka podproblemów podzielonych na warianty. Warianty są przydzielane każdej grupie indywidualnie przez prowadzącego.
Zadanie 1 - Podstawy edycji materiału dźwiękowego
Zadanie 2 - Aplikacja do przetwarzania i analizy dźwięku, operacje elementarne na sygnale dźwiękowym. Algorytmy detekcji częstotliwości podstawowej.
Zadanie 3 - Synteza dźwięku i efekty specjalne. 
Zadanie 4 - Podstawy przetwarzania sygnału mowy. Rozpoznawanie izolowanych słów w sygnale mowy. Wokoder
Literatura podstawowa
  1. Andrzej Czyżewski, Dźwięk cyfrowy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa (2001)
  2. Bożena Kostek: Perception-based Data Processing in Acoustics, Springer Verlag Berlin Heidelberg (2005)
  3. Perry R. Cook, Real Sound Synthesis for Interactive Applications, A K Peters, Ltd. (2002)
  4. Udo Zölzer: Digital Audio Signal Processing, John Wiley & Sons Ltd. (2008)
  5. Alexander Lerch: An Introduction to Audio Content Analysis, John Wiley & Sons Inc./IEEE Press (2012)
Literatura uzupełniająca
  1. Alicja Wieczorkowska: Multimedia. Podstawy teoretyczne i zastosowania praktyczne, Wydawnictwo PJWSTK (2008)
  2. Krzysztof Sztekmiler: Podstawy nagłośnienia i realizacji nagrań, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności (2007)
  3. Richard G. Lyons: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności (2000)
  4. Jerzy Szabatin: Podstawy teorii sygnałów, Wydawnictwa Komunikacji i?Łączności (2003)
  5. Julius O. Smith [on-line]: https://ccrma.stanford.edu/~jos/
Przeciętne obciążenie godzinowe studenta pracą własną
45
Uwagi
Mam prośbę o zwiększenie ilości punktów ECTS.
W poprzedniej edycji przedmiot miał 3 punkty i obejmował 15h wykładu i 15h laboratorium. Obecnie jest 30h laboratorium (co bardzo mnie cieszy), ale liczba punktów ECTS została taka sama. 
Wg mnie minimalna liczba punktów ECTS powinna w tej sytuacji wynosić 4-5.
Aktualizacja