Effetti audio digitali lineari per strumenti elettrici a corda

L’obbiettivo di questa tesi è quello di studiare le tecnologie e i metodi necessari alla simulazione degli effetti audio lineari, normalmente utilizzati per strumenti a corda elettrici, ed implementarla sullo smartphone. I vantaggi di questa idea sono evidenti nella versatilità e nella comodità di utilizzo, rispetto ai classici dispositivi impiegati dai musicisti (come gli effetti a pedali). Per fare ciò è necessaria la conoscenza delle tecniche di rappresentazione digitale di un segnale, come la trasformata di Fourier, il processo di campionamento e la trasformata Z, esposte nel Capitolo 1. Il Capitolo 2 continua l’introduzione trattando dei metodi utilizzati per creare effetti audio lineari tramite lo studio dei filtri FIR e IIR. Nel capitolo 3 sarà disponibile una classificazione degli effetti più utilizzati, seguiti dal procedimento di sviluppo di due sistemi: un equalizzatore a 10 bande e un delay, che saranno implementati nello smartphone. L’ultimo Capitolo, il quarto, spiega come è sviluppato il progetto, perché iOS è l’unico sistema operativo che permetta di farlo, ed indica le principali classi che necessitano di essere utilizzate.

Fenomeni di interazione audio-visiva in soggetti sani e in soggetti autistici: analisi mediante rete neurale

Negli ultimi anni, studi scientifici hanno evidenziato come il nostro sistema nervoso abbia la capacità di combinare e integrare informazioni di diversa natura sensoriale. Una interazione ampiamente studiata è quella audiovisiva. Oggetto principale di questa tesi è un esempio di interazione audiovisiva, ovvero un fenomeno illusorio visivo indotto dal suono che prende il nome “sound-induced flash illusion”: quando una coppia flash+beep è preceduta o seguita - ad una distanza temporale detta Stimulus Onset Asynchorny (SOA) - da un secondo beep, i soggetti spesso riportano la percezione di aver visto due flash. Il fenomeno illusorio tende a svanire al crescere dell’SOA, e si definisce “finestra temporale d’integrazione” l’intervallo di valori di SOA all’interno del quale si verifica l’illusione. Il fenomeno illusorio è presente anche nei soggetti autistici; questi, rispetto ai soggetti sani, presentano una maggiore propensione nel riportare l’illusione e una finestra temporale d’integrazione di durata maggiore. Obiettivo di questo lavoro è stato approfondire questi fenomeni di interazione mediante l’utilizzo di un modello di rete neurale precedentemente sviluppato dal gruppo di Bioingegneria dell’Università di Bologna. Tale modello era in grado di simulare il fenomeno illusorio, ma presentava il limite di non considerare l’intera finestra temporale in cui tale fenomeno si verifica. Un’analisi di sensitività del modello ha individuato quali variazioni dei parametri potessero spiegare l’illusione in un ampio intervallo temporale e interpretare le differenze tra soggetti sani e soggetti autistici. I risultati delle simulazioni hanno evidenziato un soddisfacente accordo con i dati di letteratura. Le analisi svolte possono contribuire a chiarire i meccanismi alla base del fenomeno illusorio e della finestra temporale in cui esso ha luogo e a fare luce sulle possibili alterazioni nelle singole aree cerebrali e nella interazione tra esse che possono interpretare le differenze osservate nei soggetti autistici rispetto ai sani.

Elaborazione di segnali audio per la localizzazione di sorgenti

In questo lavoro viene trattata l'elaborazione di segnali audio per la localizzazione di sorgenti sonore. Di certo gli elementi che concorrono maggiormente nella localizzazione del suono sono le nostre orecchie: esse sono separate dalla testa, che funge da ostacolo acustico. E' importante distinguere se la sorgente si trova davanti agli occhi dell'ascoltatore, ossia nel piano interaurale, o se altrimenti occupa una posizione più o meno laterale. In tali due casi i segnali audio raggiungeranno in modo diverso le due orecchie: avremo rispettivamente che essi, in un caso, raggiungeranno le due orecchie contemporaneamente; nell'altro una delle due orecchie riceverà un segnale ritardato ed attenuato. Tale elaborato si propone di ricreare uno scenario di classe virtuale in cui, attraverso l'utilizzo di MATLAB, vengono riprodotti i vari segnali cercando di fornire la sensazione di un ascolto reale, andando ad operare su di essi.

Implementazione di algoritmi di localizzazione di sorgenti audio

Questo progetto è stato ideato con lo scopo di implementare e simulare un algoritmo di stima della posizione di una sorgente sonora. E' stato scelto di utilizzare MATLAB come strumento di sviluppo. Tutti i dispositivi hardware utilizzati sono compatibili, interfacciabili tra loro ed ampiamente descritti all'interno di questo elaborato.

Investigating human audio-visual object perception with a combination of hypothesis-generating and hypothesis-testing fMRI analysis tools

Primate multisensory object perception involves distributed brain regions. To investigate the network character of these regions of the human brain, we applied data-driven group spatial independent component analysis (ICA) to a functional magnetic resonance imaging (fMRI) data set acquired during a passive audio-visual (AV) experiment with common object stimuli. We labeled three group-level independent component (IC) maps as auditory (A), visual (V), and AV, based on their spatial layouts and activation time courses. The overlap between these IC maps served as definition of a distributed network of multisensory candidate regions including superior temporal, ventral occipito-temporal, posterior parietal and prefrontal regions. During an independent second fMRI experiment, we explicitly tested their involvement in AV integration. Activations in nine out of these twelve regions met the max-criterion (A < AV > V) for multisensory integration. Comparison of this approach with a general linear model-based region-of-interest definition revealed its complementary value for multisensory neuroimaging. In conclusion, we estimated functional networks of uni- and multisensory functional connectivity from one dataset and validated their functional roles in an independent dataset. These findings demonstrate the particular value of ICA for multisensory neuroimaging research and using independent datasets to test hypotheses generated from a data-driven analysis.

3-D Audio in Mobile Communication Devices: Methods for Mobile Head-Tracking

Future generations of mobile communication devices will serve more and more as multimedia platforms capable of reproducing high quality audio. In order to achieve a 3-D sound perception the reproduction quality of audio via headphones can be significantly increased by applying binaural technology. To be independent of individual head-related transfer functions (HRTFs) and to guarantee a good performance for all listeners, an adaptation of the synthesized sound field to the listener's head movements is required. In this article several methods of head-tracking for mobile communication devices are presented and compared. A system for testing the identified methods is set up and experiments are performed to evaluate the prosand cons of each method. The implementation of such a device in a 3-D audio system is described and applications making use of such a system are identified and discussed.

3-D Audio in Mobile Communication Devices: Effects of Self-Created and External Sounds on Presence in Auditory Virtual Environments

This article describes a series of experiments which were carried out to measure the sense of presence in auditory virtual environments. Within the study a comparison of self-created signals to signals created by the surrounding environment is drawn. Furthermore, it is investigated if the room characteristics of the simulated environment have consequences on the perception of presence during vocalization or when listening to speech. Finally the experiments give information about the influence of background signals on the sense of presence. In the experiments subjects rated the degree of perceived presence in an auditory virtual environment on a perceptual scale. It is described which parameters have the most influence on the perception of presence and which ones are of minor influence. The results show that on the one hand an external speaker has more influence on the sense of presence than an adequate presentation of one’s own voice. On the other hand both room reflections and adequately presented background signals significantly increase the perceived presence in the virtual environment.

Narrated PowerPoints and Audio Podcasts in Clinical Teaching: One Clerkship's Experience

Introduction: Clinical medical education is increasingly utilizing novel technological approaches in order to supplement traditional lecture-based didactics. The Neurology Core Clerkship at Baylor College of Medicine is a four week required course taken by clinical medical students. Given the large amount of information to be disseminated in a short period of time, part of the didactic material has been provided online in the form of narrated PowerPoint files or lecture audio tracks along with stand-alone PowerPoint files. The narrated files are generated using the native PowerPoint narration function while the stand-alone audio files are created as MP3 format files using an inexpensive digital recording device. [See PDF for complete abstract]

Speech Intelligibility in Noise With a Single-Unit Cochlear Implant Audio Processor.

INTRODUCTION The Rondo is a single-unit cochlear implant (CI) audio processor comprising the identical components as its behind-the-ear predecessor, the Opus 2. An interchange of the Opus 2 with the Rondo leads to a shift of the microphone position toward the back of the head. This study aimed to investigate the influence of the Rondo wearing position on speech intelligibility in noise. METHODS Speech intelligibility in noise was measured in 4 spatial configurations with 12 experienced CI users using the German adaptive Oldenburg sentence test. A physical model and a numerical model were used to enable a comparison of the observations. RESULTS No statistically significant differences of the speech intelligibility were found in the situations in which the signal came from the front and the noise came from the frontal, ipsilateral, or contralateral side. The signal-to-noise ratio (SNR) was significantly better with the Opus 2 in the case with the noise presented from the back (4.4 dB, p < 0.001). The differences in the SNR were significantly worse with the Rondo processors placed further behind the ear than closer to the ear. CONCLUSION The study indicates that CI users with the receiver/stimulator implanted in positions further behind the ear are expected to have higher difficulties in noisy situations when wearing the single-unit audio processor.