Abstract

Digital technologies in audio engineering are pretty much standard nowadays. However, the steps involved in a digital signal chain are complex and often not easy to understand. In this thesis a MATLAB based simulation software was developed to show the topics quantization, frequency-aliasing, sample-jitter, granular error, dithering, sample-rate-conversion and many more. The GUI yields the opportunity to quantize different signal shapes, as well as audio files with a parameterizable analog-to-digital converter and simulate behaviors of a digital signal path. The results can be plotted with many different options and played back. The software will be used by students in the course Nachrichtentechnik Labor for a deeper understanding of digital (audio-) signal processing.

Kurzfassung

Die digitale Audiotechnik hat mittlerweile in fast allen Belangen, analoge Medien abgelöst. Die Vorgänge in der Signalkette sind jedoch komplex und oft nicht sehr einfach zu verstehen. Im Zuge dieser Arbeit wurde eine auf MATLAB basierte Software entwickelt, welche die Themen Quantisierung, Frequenz-Aliasing, Sample-Jitter, Granularrauschen, Dithering, Sample-Rate-Conversion und viele mehr, veranschaulicht. Das Programm bietet die Möglichkeit, verschiedene Signalformen mittels eines Analaog/Digital Wandlers zu quantisieren und diverse Vorgänge im Signalweg zu simulieren. Es stehen umfangreiche Plot-Optionen sowie die Möglichkeit einer akustischen Ausgabe zur Verfügung. Die Software soll Studierenden helfen, ihr Verständnis der digitale (Audio-) Signalverarbeitung zu vertiefen.

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