七剑下天山-告别时域分析的过渡课堂练习-SS2022s
简 介: 本文梳理了基于CSDN来创作视频的步骤,并针对课堂练习教学视频的制作,对于相应的TEASOFT软件以及辅助Python程序进行了调试。在第一版本中没有进行主讲没有出镜,这位之后的录制奠定了基础。
关键词
: TEASOFT,视频制作
§01 设计背景
1.1 课程应用背景
在2022年春季学期的“信号与系统分析”课程的第四周(第七次课程(2022-03-15)),课程讲解完第二章-系统时域分析之后,开始正式进入第三章-信号频域分析,在此交接之际,将通过一次课堂练习:
- 课程内容正式告别信号的时域表示,迎接到来的频域分析。对于信号的时域变换信号分析中的始终基本运算(倍乘、叠加、相乘、平移、尺度、反褶、微分、积分、卷积和相关)都进行讲解完毕;
- 根据近期于天宇同学所做的古琴作品,利用了信号来变换得到一些音乐组合效果。
通过这次课堂练习:
- 一方面提高大家对于信号表示与运算方法的应用兴趣;
- 复习相关的信号运算 与波形之间的关系;特别是对刚刚讲授卷积运算,运算结果是如何 影响滤波效果的;
- 对于课堂上课情况进行了解,激励同学们来到课堂参与教学活动;
▲ 图1.1.1 课间中的同学们
1.2 相关材料
1.2.1 课堂练习题目
1.2.2 古琴作品
▲ 图1.2.1 古琴演奏音效
1.3 DOP框架
1.3.1 视频框架内容
视频框架提供:
- 视频的封面,开始音乐、封底信息、封底音乐;
- 视频开始音乐、录制开始、录制结束控制
(1)所在目录
D:\MooC\SSMOOC2022\Template\videoframe\Cover
1.3.2 封面、封底动态图
从 ShutterStock 可以下载很多的艺术设计动图。只是其中免费使用的影响都带有Shutterstock水印。
▲ 图1.3.1 带有水印的波动背景图
使用平滑滤波对于水印进行去除。效果如下:
▲ 图1.3.2 水印模糊化之后的图像
▲ 图1.3.3 合成后的封面
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§02 DOP脚本
2.1 引入
上周收到了信号与系统课程同学的一个创意性作品。 该作品基于中国古琴音色和形状, 在琴上通过摆放不同形状棋子, 产生不同音高和节奏的音乐。 棋子的位置依靠琴上霍尔传感器获得, 声音则有计算机合成。 形成技术与音乐的结合。
在结束课程第二章信号与系统时域分析内容之后, 也计划安排一次课堂小练习正式告别时域,进入频域学习。
但是由于课堂硬件原因,没有能够实现。 在本视频中则对这次练习做一个展示。#e
2.1.1 练习内容介绍
这个练习是选择了一段音乐作为信号。 通过六种运算对其进行改变, 形成听觉上的不同效果。
同学们可以通过听觉感知的效果, 得到信号在时域所发生的的变化, 进而与对应的信号运算联系起来。 加强了时域信号中的运算 与信号变化物理效果之间的联系。
2.2 主要内容
2.2.1 介绍六种信号运算
下面给出了信号的六种运算 。 第一种是对信号时间长度上的拉伸 ; 第二种是对信号时间长度上的压缩 ; 第三中是对信号延迟两秒钟 ; 第四种是对信号进行反褶;
第五种和第六种都是对信号进行卷积 , 只是参与卷积的两个函数波形不同。
下面让我看看看后面两种卷积的细节。>>>
2.2.2 解释滤波器系数
_Filter.DOP : 解释两种滤波器系数的特性合集。在这里稍微展开对于两个卷积特性的介绍。
▲ 图2.2.1 两种不同卷积滤波器的单位冲激响应波形
后面两个卷积运算是对原音乐信号进行“滤波”。
滤波器的滤波特性对应其单位冲激响应的频谱。 这部分知识实际上需要在第三章,信号频谱分析之后在能够讲解完毕。
下面给出卷积E,卷积F对应滤波器的单位冲激响应。
分别加亮高斯滤波器和调制高斯滤波器公式。
卷积E对应的滤波器单位冲激响应是高斯信号 。 卷积F对应的滤波器单位冲激响应是调制后的高斯信号 。 这是它们各自对应的FT结果。
从中可以看到卷积E对应的低通滤波;卷积F对应高通滤波。 在实际效果中,卷积F得到系统的高频信号。
2.2.3 展示六段随机播放的音频
下面让我们分别随机播放六段经过处理后的音乐片段。
第一段是把音乐信号在时间尺度上进行拉长。 声音变得缓慢低沉,充满着无奈和忧郁。
第二段则是利用卷积实现高频滤波。 声音中保留了所有大于750Hz的频率分量, 声音锋利,轻巧。
第三段是把音乐进行延迟两秒, 从听觉上与原来音乐没有任何变化。
第四段则是把音乐信号在时间尺度上进行压缩。 声音欢快高昂,充满着愉悦和活力。
第五段则利用卷积获得声音中的低频分量。 所有小于750Hz的分量被保留了下来。 声音浑厚而有力量。
最后一段是听起来最为诡异。 它将声音在时间轴上进行反褶。 虽然信号中所有的频率成份没有改变, 但在听觉上已经面目全非,今非昔比。
▲ 图2.2.2 展示六段随机播放的音乐
§03 视频成品
下面是第一版制作的视频成品。
信号时域处理与听觉效果
※ 总 结 ※
本文梳理了基于CSDN来创作视频的步骤,并针对课堂练习教学视频的制作,对于相应的TEASOFT软件以及辅助Python程序进行了调试。在第一版本中没有进行主讲没有出镜,这位之后的录制奠定了基础。
■ 相关文献链接:
● 相关图表链接:
- 图1.1.1 课间中的同学们
- 图1.2.1 古琴演奏音效
- 图1.3.1 带有水印的波动背景图
- 图1.3.2 水印模糊化之后的图像
- 图1.3.3 合成后的封面
- 图2.2.1 两种不同卷积滤波器的单位冲激响应波形
- 图2.2.2 展示六段随机播放的音乐
文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/123493109
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