Estudio de diferentes protocolos para la dereverberación de señal. Aplicación al Patrimonio Inmaterial del Misteri d Elx

Abstract

[ES] Este trabajo se encuentra enmarcado dentro de un proyecto de investigación más extenso (código: BIA2012-36896) Entre los objetivos de dicho proyecto relacionados con el tema de este TFG se encuentran la aplicación de técnicas de auralización acústica en la simulación y realidad virtual para la reconstrucción de actividades culturales valencianas patrimoniales. El caso seleccionado para este trabajo ha sido el del Misteri d Elx , reconocido como Patrimonio Inmaterial de la Humanidad por la UNESCO, en 2001. La reverberación en el canto coral es un elemento fundamental ya que con este fenómeno se consigue su característico sonido cálido. Sin embargo, para llevar a cabo la auralización de una señal se debe disponer de una grabación anecoica. Por ello, el objetivo principal de este trabajo es el de procesar las grabaciones realizadas previamente del Misteri d Elx para obtener su señal anecoica. Concretamente se tratarán los casos de una y tres voces. Para ello se estudiarán y aplicarán tres métodos distintos de estimación de filtros de dereverberación, desarrollados en la universidad de Aalborg. El primero de ellos está basado en estadísticas de orden superior (EOS) y consiste en maximizar el cumulante de cuarto orden, denominado curtosis. Los otros dos están basados en teoría de la información y consisten en maximizar y minimizar la entropía. Estos procesos serán aplicados mediante el software Matlab. Posteriormente a la aplicación de los distintos métodos, los resultados de cada proceso serán comparados mediante los indicadores distorsión armónica total, relación señal/ruido, relación señal/ruido y distorsión y rango dinámico libre de espurios. Por último se discutirán dichos resultados y se propondrán líneas futuras de investigación.

[CA] Este treball es troba emmarcat dins d'un dels objectius d’un projecte més extens (codi: BIA2012-36896) Entre els objectius del projecte, en relació amb aquest TFG, es troba de tècniques d'auralització acústica, simulació i realitat virtual per a la reconstrucció virtual d’activitats culturals valencianes patrimonials. El cas seleccionat per aquest treball ha sigut el del "Misteri d'Elx", reconegut com a Patrimoni Immaterial de la Humanitat per la UNESCO, en 2001. La reverberació en el cant coral és un element fonamental ja que amb aquest fenomen s'aconseguix el seu característic so càlid. No obstant això, per a dur a terme l’auralització d'un senyal s'ha de disposar d'una gravació anecoica. Per això, l'objectiu principal d'aquest treball és el de processar les gravacions realitzades prèviament del "Misteri d'Elx" per a obtindre el seu senyal anecoic. Concretament es tractaran els casos d'una i tres veus. Per a això s'estudiaran i aplicaran dos mètodes diferents d'estimació de filtres de dereverberació, desenvolupats en la universitat d'Aalborg. El primer d'ells està basat en estadístiques d'orde superior (EOS) i consistix a maximitzar el cumulant de quart orde, denominat curtosis. Els altres metode esta basat en teoria de la informació i consistixen a maximitzar l'entropia. Aquestos processos seran aplicats per mitjà del software Matlab. Posteriorment a la seua aplicació, els resultats de cada procés seran comparats per mitjà dels indicadors: distorsió harmònica total, relació senyal/soroll, relació senyal/soroll i distorsió i rang dinàmic lliure d'espuris. Finalment es discutiran dites resultats i es proposaran línies futures d'investigació.

[EN] This work is framed within one of the objectives of a larger project (code: BIA2012-36896). Among the project’s objectives, in relation with this TFG, is the application of acoustic auralization technics, simulation and virtual reality in order to achieve the virtual rebuild of patrimonial cultural activities in Valencia. The selected case for this work has been “El Misteri d’Elx”, catalogued as Intangible Heritage of Humanity by the UNESCO, in 2001. The reverberation in choral chants is a fundamental element because it gives to the sound its characteristic warmness. However, in order to accomplish the auralization of a signal an anechoic recording must be available. That’s why the main objective of this work is to process the recordings of “El Misteri d’Elx” in order to obtain its anechoic signal. Specifically the cases of one and three voices will be treated. To achieve that, three different methods of dereverberation filters estimation will be studied and applied, all of them developed in the University of Aalborg. The first method is based on high order statistics (HOS) and consist in maximize the fourth order cumulant, referred to as kurtosis. The other two methods are based on information theory and they consist in maximize and minimize the entropy. These methods will be applied with the Matlab software. After the application of the different methods, the results of each process will be compared through the indicators: totally harmonic distortion, signal to noise ratio, signal to noise and distortion ratio and Spurious-free dynamic range. Finally, the results will be discussed and future lines of investigation will be proposed.