Simulace analogových hudebních efektů pomocí nelineárních filtrů

Abstract

Tato práce se zabývá simulací analogových hudebních efektů pomocí nelineárních modelů, které nahrazují analogová nelineární zařízení v diskrétní oblasti. V práci je popsán Volterrův model nelineárního zkreslení a zjednodušený Volterrův model nelineárního zkreslení, který lze realizovat dvěma způsoby a to buď Wienerovým modelem, nebo Hammersteinovým modelem. Dále je v práci představena metoda pro analýzu a modelování nelineárních systémů pro zpracování zvukových signálů. Tato metoda umožňuje na základě znalosti vstupního přelaďovaného harmonického signálu a odezvy spojitého nelineárního systému na tento vstupní signál určit koeficienty diskrétního nelineárního systému, a umožňuje tak simulovat spojité nelineární systémy v diskrétní oblasti. Metoda byla nejdříve ověřena a poté pomocí ní byla úspěšně provedena simulace spojitého nelineárního systému v diskrétní oblasti. Konkrétně se jednalo o simulaci nelineární části kytarového efektu typu distortion. Závěr práce je věnován popisu technologie VST a implementaci výsledného VST plug-in modulu, který realizuje Hammersteinův model nelineárního zkreslení.This thesis deals with a simulation of analogue audio effects using the nonlinear models that replace the analogue nonlinear devices in discrete domain. The thesis describes Volterra system model and simplified Volterra system model that can be realized in two ways, either Wiener model, or Hammerstein model. The method for the analysis and modeling of audio and acoustic nonlinear systems is presented in this thesis. This method allows through knowledge of the input swept-sine signal and the response of the analogue nonlinear system to the input signal to determine the coefficients of the discrete nonlinear system. This allows simulating the analogue nonlinear system in discrete domain. The method was first tested and then used successfully for simulation of the analogue nonlinear system in discrete domain. Concretely, it was simulated a musical guitar effect of the type of distortion. Last part of this thesis is devoted a description of VST technology and an implementation of VST plug-in module, which realizations Hammerstein model.