Browsing by Author "Koldovský, Zbyněk"
Now showing 1 - 20 of 32
Results Per Page
Sort Options
- ItemAcoustic beam steering by means of the active acoustic metasurface with an array of piezoelectric membranes and local control of acoustic impedance(Canadian Acoustical Association, 2019) Václavík, Jan; Nečásek, Jakub; Koldovský, Zbyněk; Mokrý, Pavel; Kateřina, SteigerThe control of the wave vector of the sound wave propagating in air and transmitted through an active acoustic metasurface is analyzed by means of numerical simulations. The control method employs the tunable adjustment of acoustic impedance along the acoustic metasurface, which is formed by a series of piezoelectric membranes shunted by an active electronic circuit. Using these means, it is possible to achieve an actively tuned acoustic metasurface, which allows the control of the phase shift of the transmitted sound wave, when crossing the acoustic metasurface. This allows to manipulate the wave vector of the transmitted sound wave. Methods and results of the calibration of acoustic impedance and the application of such a metasurface device in acoustic beam steering will be discussed.
- ItemAdaptivní filtrování vícekanálových EKG záznamů pomocí ICA(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Housková, Alisa; Koldovský, ZbyněkPráce porovnává výsledky aplikace algoritmů fastICA a efICA na poškozený nebo zarušený EKG signál. Je uvažováno rušení harmonickým signálem, bílým šumem a výpadek signálu. Součástí práce jsou skripty z programu MATLAB.
- ItemAnalýza výskytu mechanických poruch lineárního textilního útvaru(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Veselý, Martin; Koldovský, ZbyněkTato diplomová práce se zabývá hledáním parametrů, které mají vliv na kvalitu výsledného textilního produktu, a návrhem softwarových algoritmů pro klasifikaci objektů nalezených v jednotlivých snímcích do předdefinovaných tříd.
- ItemAplikace metod pro slepou separaci dat ve zpracování EKG záznamů(Technická Univerzita v Liberci, 2013-12-20) Žižka, Filip; Koldovský, ZbyněkDiplomová práce stručně informuje o vzniku EKG, o možnostech a způsobu jeho pořízení, ale hlavně se zaměřuje na práci s již importovanými EKG daty do prostředí Matlabu. DP navrhuje způsob, jakým naměřená data importovat, zobrazovat a jak je předzpracovat před samotnou aplikací algoritmů pro slepou separaci dat. Dále je obsažen úvod do slepé separace signálů (BSS) a přehled BSS metod (EFICA, WASOBI, MULTICOMBI), které jsou aplikovány na konkrétní EKG data. Hlavním cílem je poukázat na využití metod pro slepou separaci při aplikaci na reálné EKG záznamy. Úlohy popsané v DP jako např. odstranění třesu, mohou být užitečné pro lékařskou praxi.
- ItemAplikace pro zpracování audio signálů v off-line a on-line režimu(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Strašil, Václav; Koldovský, ZbyněkTato práce se zabývá principem a využitím několika vybraných audioefektů a jejich realizaci jak v režimu off-line, tak v režimu on-line. Výstupem práce je aplikace naprogramovaná jazykem C#, spustitelná na počítači s operačním systémem Microsoft Windows. Implementovány byly efekty echo, vibrato, flanger, chorus, doubling, wah-wah, phaser, rotary, ring-modulator, tremolo, ekvalizér a filtrování signálu pomocí FIR filtrů. Tyto efekty lze aplikovat jak na audiosoubor s příponou .mp3 nebo .wav, tak i v reálném čase na signál z mikrofonového vstupu zvukové karty. Dále obsahuje algoritmus SOLA umožňující time-stretching a pitch-shifting v offline režimu. Aplikace dovoluje soubor otevírat, přehrávat, ukládat, zkracovat, zobrazit jeho hlasitost v závislosti na čase či spektrogram.
- ItemBLIND SOURCE SEPARATION USING INCOMPLETE DE-MIXING TRANSFORM WITH A PRECISE APPROACH FOR SELECTING CONSTRAINED SETS OF FREQUENCIES(IEEE, 345 E 47TH ST, NEW YORK, NY 10017 USA, 2018) Janský, Jakub; Koldovský, ZbyněkThis paper presents a modification of the Natural Gradient algorithm for Independent Vector Analysis estimating incomplete de-mixing transform and performing its completion. Incomplete de-mixing transform is obtained when it is estimated only on subsets of most active frequencies of the sources. The transform is then completed using methods for sparse reconstruction. In previous works, the incomplete subset of frequencies was the same for all separated signals. In this paper, we propose a new approach in which the subsets are source-dependent. Experiments conducted on the CHiME-4 dataset show that the proposed approach improves the separation performance.
- ItemBlock-online multi-channel speech enhancement using deep neural network-supported relative transfer function estimates(Institution of Engineering and Technology, 2020-05-01) Málek, Jiří; Koldovský, Zbyněk; Boháč, MarekThis work addresses the problem of block-online processing for multi-channel speech enhancement. Such processing is vital in scenarios with moving speakers and/or when short utterances are processed, e.g. in voice assistant applications. We consider several variants of a system that performs beamforming supported by deep neural network-based voice activity detection followed by post-filtering. The speaker is targeted through estimating relative transfer functions between microphones. Each block of the input signals is processed independently to make the method applicable in highly dynamic environments. Due to short processed blocks, the statistics required by the beamformer are estimated less precisely. The influence of this inaccuracy is studied and compared to batch processing regime, when recordings are treated as one block. The experimental evaluation is performed on large datasets of CHiME-4 and another dataset featuring moving target speaker. The experiments are evaluated in terms of objective and perceptual criteria. Moreover, word error rate (WER) of a speech recognition system is evaluated, for which the method serves as a front-end. The results indicate that the proposed method is robust for short length of the processed block. Significant improvements in terms of the criteria and WER are observed even for the block length of 250 ms.
- ItemCramer-Rao Bounds for Complex-Valued Independent Component Extraction: Determined and Piecewise Determined Mixing Models(IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC, 445 HOES LANE, PISCATAWAY, NJ 08855-4141 USA, 2020) Kautský,Václav; Koldovský, Zbyněk; Tichavský, Petr; Zarzoso, VicenteBlind source extraction (BSE) aims at recovering an unknown source signal of interest from the observation of instantaneous linear mixtures of the sources. This paper presents Cramer-Rao lower bounds (CRLB) for the complex-valued BSE problem based on the assumption that the target signal is independent of the other signals. The target source is assumed to be non-Gaussian or non-circular Gaussian while the other signals (background) are circular Gaussian or non-Gaussian. The results confirm some previous observations known for the real domain and yield new results for the complex domain. Also, the CRLB for independent component extraction (ICE) is shown to coincide with that for independent component analysis (ICA) when the non-Gaussianity of background is taken into account. Second, we extend the CRLB analysis to piecewise determined mixing models, where the observed signals are assumed to obey the determined mixing model within short blocks where the mixing matrices can be varying from block to block. This model has applications, for instance, when separating dynamic mixtures. Either the mixing vector or the separating vector corresponding to the target source is assumed to be constant across the blocks. The CRLBs for the parameters of these models bring new performance limits for the BSE problem.
- ItemEXTRACTION OF INDEPENDENT VECTOR COMPONENT FROM UNDERDETERMINED MIXTURES THROUGH BLOCK-WISE DETERMINED MODELING(2019-05) Koldovský, Zbyněk; Málek, Jiří; Janský, JakubWe propose a new model for blind source extraction where the source of interest is assumed to be static while the background noise is dynamic. The model is determined within short blocks (the same number of sources as that of sensors), however, the noise subspace can be changing from block to block. We propose a gradient-based algorithm that jointly extracts an independent vector component from a set of mixtures obeying the model based on maximum quasi-likelihood principle. Simulations confirm the validity of the approach, and experiments with real-world recordings show promising results.
- ItemFast And Accurate Methods Of Independent Component Analysis: A Survey(Kybernetika, 2011) Tichavský, Petr; Koldovský, ZbyněkThis paper presents a survey of recent successful algorithms for blind separation of determined instantaneous linear mixtures of independent sources such as natural speech or biomedical signals. These algorithms rely either on non-Gaussianity, nonstationarity, spectral diversity, or on a combination of them. Performance of the algorithms will be demonstrated on separation of a linear instantaneous mixture of audio signals (music, speech) and on artifact removal in electroencephalogram (EEG).
- ItemImplementace algoritmu pro redukci šumu na DSP(Technická Univerzita v Liberci, 2014) Roško, Michal; Koldovský, ZbyněkTato bakalářská práce se zabývá zpracováním zvukového signálu - konkrétně algoritmem pro redukci šumu využívající dvou mikrofonů a banky předem naměřených target cancellation filtrů. Je zde vysvětlena funkce tohoto algoritmu, popsána jeho implementace do digitálního signálového procesoru TMS320C6416 a otestována jeho funkčnost.
- ItemInteligentní ladička v chytrém mobilním telefonu(Technická Univerzita v Liberci, 2013) Müller, Michael; Koldovský, ZbyněkAndroid je velmi rozšířený operační systém pro chytré mobilní telefony. Nabízí mnoho funkcí, které je možné využít. Aplikace je nativně možné programovat v jazyce Java, který je poměrně jednoduchý, proto je vývoj menších projektů snadný. V této bakalářské práci je popsáno, jak aplikace pro systém Android fungují, jak si nakonfigurovat vývojové prostředí a jakým způsobem byla programována ladička hudebních nástrojů s využitím metody FFT (Fast Fourier Transformation). Tato metoda slouží pro výpočet spektra, ze kterého lze vyčíst frekvenci signálu. Pro zlepšení výpočtu je použita metoda MUSIC (Multiple Signal Classification).
- ItemInteligentní ovladač kamery na minipočítači Raspberry Pi(Technická Univerzita v Liberci, 2015) Starý, Vojtěch; Koldovský, ZbyněkTento dokument popisuje použité metody a realizaci funkčního prototypu inteligentního ovladače kamery s využitím počítače Raspberry Pi model B. Takové zařízení na základě analýzy zaznamenaných zvukových signálů rotuje kamerou ve směru zvukového zdroje. Lze jej použít při pořizování videozáznamu pohybujícího se mluvčího bez nutnosti obsluhy kamery člověkem. Úhel natočení servomotoru kamery je stanoven podle hodnoty fázového posunu signálů zaznamenaných dvěma mikrofony. Ke zjištění tohoto posunutí je použita metoda křížové korelace, na jejíž výsledky je aplikována kvadratická interpolace, jejíž maximální výsledek poskytuje přesnější hodnotu fázového posunu. Dosažení optimálního řízení servomotoru zajišťuje aplikace Kalmanova filtru na výsledné hodnoty fázového posunu. Celý program je implementován v jazyce Python verze 2.7. Součástí této práce jsou rozbory provedených experimentů, které prokazují krátkou časovou odezvu zařízení.
- ItemInteraktivní ovládání algoritmů pro slepou separaci signálů v Matlabu(Technická Univerzita v Liberci, 2007) Petkov, Jakub; Koldovský, ZbyněkCílem této práce je navržení interaktivního rozhraní (GUI) pro ovládání některých algoritmů slepé separace signálů v Matlabu, dle vzoru FastICA package. Aplikace pracuje se signály uloženými do proměnných v Matlab workspace, umožňuje přehledné vykreslování výstupních charakteristik (ISR matice). Výsledky této práce by měly usnadnit používání algoritmů slepé separace signálů. Práce je tématicky rozdělena do dvou hlavních částí. Kapitola 2 pojednává o základech slepé separace signálů a popisuje základní metody, které používá. Druhá část (kapitoly 3 a 4) se věnuje tvorbě grafického uživatelského rozhraní v Matlabu a popisuje jeho nbávrh a obsluhu konkrétního rozhraní pro BSS.
- ItemJednoduchá lokalizace zvukového zdroje(Technická Univerzita v Liberci, 2007) Hančil, Daniel; Koldovský, ZbyněkCílem této práce je navržení a praktické využití algoritmu pro jednoduchou lokalizaci zvukového zdroje. V práci jsou rozepsány základní fyzikální rysy zvukového zdroje, signálu a okolního prostředí. Určení pozice se zakládá na zjištění časového zpoždění mezi jednotlivými signály. Z tohoto jsme schopni spočítat směr příchozího signálu. Chyba této metody silně závisí na kvalitě signálu, na použitém hardwaru (mikrofony - kvalita, zvuková karta - vzorkovací frekvence) a na okolních podmínkách. V dnešní době již lze použít i sofistikovanější metody.
- ItemKonverze monofonních audio signálů na stereofonní pomocí NMF(Technická Univerzita v Liberci, 2011) Botka, David; Koldovský, ZbyněkTato práce pojednává o převodu monofonních audio signálů na stereofonní. Pro převod monofonního audio signálu na stereofonní je třeba rozložit monofonní signál do jednotlivých složek. K tomu využíváme metodu non-negative matrix factorization (NMF). Popisujeme její vlastnosti, možnosti využití a iterační algoritmy výpočtu. K měření kvality rozkladu používáme hodnoty signal to interference ratio (SIR) a signal to distortion ratio (SDR). Rozklady provádíme na signálech pomocí NMF se třemi různými objektivními funkcemi. Porovnáváme výsledky dosažené s Euklidovskou vzdáleností, Kullback-Leibler (KL) divergencí a Itakura-Saito (IS) divergencí. Dále popisujeme digitální signál v časové a frekvenční oblasti a navrhujeme postup převodu monofonního signálu na stereofonní. Cílem práce bylo navrhnout a popsat postup pro převod monofonního audio signálu na stereofonní a pro realizaci implementovat algoritmy v prostředí MATLAB. Dále pak porovnat výsledky NMF rozkladu s různými objektivními funkcemi a z výsledků rozkladu vytvořit stereofonní signál.
- ItemLokalizace akustického zdroje pomocí BSS(Technická Univerzita v Liberci, 2013-12-20) Češka, Martin; Koldovský, ZbyněkBakalářská práce je zaměřena na lokalizaci komponent akustických zdrojů pomocí metody slepé separace zdrojů. Cílem této metody je prostřednictvím separačního procesu obnovit původní zdrojové signály z jejich směsí. Úkolem práce je na základě teoretických znalostí a s využitím vývojového prostředí MATLAB navrhnout způsob, jakým by mohla být tato metoda využita k odhadnutí směru, ze kterého přichází jednotlivé komponenty akustických zdrojů k mikrofonům. Druhým úkolem je nalezení způsobu využití odhadu směru komponent, pomocí něhož by mohla být metoda slepé separace zdrojů vylepšena.
- ItemMetody postfiltrování pro redukci šumu(Technická Univerzita v Liberci, 2015) Bartoš, Petr; Koldovský, ZbyněkTato práce se věnuje problému odstranění šumu ze zvukového signálu. Jsou zde zkoumány jednokanálové metody pro redukci šumu, zejména Wienerův filtr. Tyto metody tu porovnávám za použití referenčního signálu a vyhodnocuji podle kritérií PEASS. Dále se zabývám použitím těchto metod na signál zabarvený dvoukanálovým filtrem.
- ItemMULTI-CHANNEL SPEECH ENHANCEMENT BASED ON INDEPENDENT VECTOR EXTRACTION(IEEE, 345 E 47TH ST, NEW YORK, NY 10017 USA, 2018) Čmejla, Jaroslav; Koldovský, ZbyněkIn this paper, a gradient-based algorithm for Independent Vector Extraction is introduced and is first used for blind audio source extraction. We also propose novel modifications of the gradient learning rule in the algorithm based on preconditioning of input data and by using the AdaGrad update. Experiments with six-channel CHiME-4 recordings are conducted where the modified algorithms show significant improvement in terms of convergence speed.