Methods of recognition and processing of sound

Tematyką pracy jest badanie możliwości rozpoznawania dźwięku za pomocą komputera.Przedstawiony jest sposób reprezentacji dźwięku na komputerze, podstawowe metody przetwarzania dźwięku oraz możliwe zastosowania. Opisane są metody rozpoznawania dźwięku. Wiodącym problemem poruszonym w pracy jest identyfikowanie wysokości dźwięku. Zaprezentowane są popularne rozwiązania dotyczące zarówno monofonii jak i polifonii oraz nowy algorytm, opracowany przeze mnie na potrzeby tej pracy. Na koniec przedstawiam zastosowania algorytmów przetwarzania dźwięków oraz analizuje jakie podejście stosować do danego problemu.Kryteriami znaczącymi w ocenie algorytmów jest nie tylko ich precyzja czy szybkość, ale także ograniczenia i wymagania związane z korzystaniem z nich. Uwzględnione są również zalety samych algorytmów, niezależne od poruszanego problemu, mające znaczenie w rozstrzygnięciu do jakich zastosowań te algorytmy są najwłaściwsze. Powyższa analiza ma na celu przyporządkowanie poszczególnym algorytmom potencjalnie najlepszych zastosowań. W szczególności poruszony jest dużo bardziej wymagający i trudny do rozwiązania problem rozpoznawania dźwięków w czasie rzeczywistym.

The main subjects of this thesis are capabilities of computers in sound recognition.I present the way of representing sound on the computer, basic ways of sound processing and its usages. Thesis is focused on sound recognition. Many popular methods of sound recognition are described, both for monophonic and polyphonic sound. In particular, thesis is focused on the problem of real-time pitch recognition. Also, new algorithm for polyphonic sound identification is introduced. All algorithms are evaluated according to their precision, speed and their limits or problems related to them. Therefore, the best algorithms are assigned for each of sound processing usages.