Was ist der Sinn der Entwindung?

January 24

Was ist der Sinn der Entwindung?

Entwindung ist eine computational Methode verwendet in einer Vielzahl von Signal- und Bildverarbeitung. Es geht um komplexe mathematische Formeln verwendet, um solche Dinge wie wiederherstellen verzerrte Tonwiedergabe und Erforschung der Alzheimer-Krankheit zu tun.

Kommen wir zurück zu Caruso

Angenommen, Sie haben eine Originalaufnahme von ein Lied von den frühen zwanzigsten Jahrhunderts italienischer Tenor, Enrico Caruso, die Sie in ein digitales Signal umgewandelt habe. Die Leistung klingt blechern und verzerrt Platz weil der Originalaufnahme nahm 100 mit primitiven Ausrüstung vor. Sie würden gerne eine Möglichkeit, "das Signal undistort" und zum Ausgleich des technologisch begrenzten Mikrofons in der Originalaufnahme verwendet finden. Durch Entwindung gelangen Sie auf eine genaue Aufnahme der Carusos Stimme.

Blick auf Alzheimer

Forscher verwenden jetzt ein Rasterkraft-Mikroskop untersuchen die Protein-Filamente in Gehirnzellen, die Alzheimer-Krankheit betroffen. Das Mikroskop "Nadel," dem das Image erstellt wird, ist größer als der Protein-Filamenten selbst. Eine Gleichung Entwindung kompensiert die Verzerrung durch die übergroße Nadel erstellt und ermöglicht es Forschern der ursprünglichen kleiner-als-mikroskopisch kleine Protein Filamenten "sehen".

Carnegie Hall loszuwerden

Computer-Musik-Programme bieten häufig eine "Faltungshall"-Funktion, die nimmt das Originalsignal, berechnet die Auswirkungen auf das Signal des Spielens in einige hypothetische Raum--Carnegie Hall oder Westminster Kathedrale, zum Beispiel-- und Ausgänge in diesem tatsächlichen Raum das Signal wie es klingen würde. Wenn einige zukünftige Toningenieur des Originalsignals wiederherstellen wollte, würde ein Entwindung Programm angewendet, das gefaltet Signal den Originalklang "unconvolved" wiederherstellen.

Einen Einblick in die Mathematik

In der Algebra, wenn wir, dass Wissen Ax = b, wir können lösen, für X = b / A; Wir wissen alle drei Elemente. In einer Faltung-Problem haben wir X, die gefaltet signalisieren, aber nicht wissen den Wert von b und a lösen müssen Eine ideale Entwindung System schlägt ein Produkt (xsub1x(1) Mal (xsub2(1) mit unbestimmten Bestandteile als Eingabe in eine idealisierte Entwindung-System, das Ausgänge (xsub1x(1) und (xsub2(1), zwei separate und unconvolved Signale.

Tiefer in die Mathematik

Eine gängige Methode der Entwindung ist Cepstral Analyse. Grundsätzlich, Sie nehmen das gefaltet Signal und führen Sie es durch einen "homomorphen Filter," der vernichtet des unerwünschten Signals und gibt eines der ursprünglichen unconvolved Signale. Eine andere Methode ist die lineare prädiktive Codierung. Wenn man das gefaltet Vokale Signal und teilen Sie es in kleinere Proben können Sie beginnen zu sehen, die Elemente in jeder Probe leiten Sie von der Erregung (Taktabstand und Ton) und die von der Übertragungsfunktion--die stimmlichen Qualität ableiten. Mithilfe von predictive Analysis auf diese Beispiele können Sie ableiten, mit zunehmender Genauigkeit der Filter, die den ursprünglichen Sound geändert. Diese Informationen können Sie dann dem Originalsignal auszusondern.