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Plaintext
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{
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"cells": [
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{
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"cell_type": "markdown",
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"id": "d709b880",
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"metadata": {},
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"source": [
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"# Input"
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]
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},
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{
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"cell_type": "markdown",
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"id": "5f40e11b",
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"metadata": {},
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"source": [
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"Here you can download the input files (right click / save as...):\n",
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"* <a href=_static/2024-03-16-16k.in download>2024-03-16</a>\n",
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"* <a href=_static/2023-04-20-16k.in download>2023-04-20</a>\n",
|
|
"* <a href=_static/2023-06-15-16k.in download>2023-06-15</a>\n",
|
|
"* <a href=_static/2024-03-14-16k.in download>2023-03-14</a>"
|
|
]
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|
},
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{
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"cell_type": "markdown",
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"id": "6ab69020",
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"metadata": {},
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"source": [
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"In diesem Projekt arbeiten wir mit Audio-Daten.\n",
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"Um das Einlesen möglichst unkompliziert zu halten, stellen wir die Eingabe in einem einfachen Format bereit:\n",
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"\n",
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"```{admonition} Format\n",
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"Die erste Zeile enthält $n$, die Anzahl der Samples ($0 \\leq n < 2^{32}$).\n",
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"\n",
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"Danach folgen $n$ Zeilen mit jeweils einem Sample $x$ als ganze Zahl ($-2^{15} \\leq x < 2^{15}$)\n",
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"```\n",
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"\n",
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"Die Abtastrate $f_S$ ist dabei 16640 Hz.\n",
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"\n",
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"## Beispiel\n",
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"```\n",
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"10\n",
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"623\n",
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"-310\n",
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"-273\n",
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"3404\n",
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"4745\n",
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"655\n",
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|
"-454\n",
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|
"3463\n",
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"3375\n",
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"-5350\n",
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"```\n",
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"\n",
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"```{note}\n",
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"Die Werte der Samples sind hier zwar ganze Zahlen, aber für den Rest des Projekts ergibt es Sinn sie hier schon in Floating-Point Werte umzuwandeln.\n",
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"```"
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]
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},
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{
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"cell_type": "markdown",
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"id": "cfcac6c9",
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"metadata": {},
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"source": [
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"# Visualisierung\n",
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"\n",
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"In diesem Projekt kann es sehr hilfreich sein, sich nach jedem Arbeitsschritt das Ergebnis zu visualisieren.\n",
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"Das können wir zum Beispiel so tun:\n",
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"- Das Signal enthält 2 Zeilen mit je 2080 Pixeln pro Sekunde. Mit $f_S = 16640\\text{Hz}$ haben wir also 4 Samples pro Pixel.\n",
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"- Wir nehmen jedes 4. Sample, falls es komplex ist berechnen wir den Betrag $(a + ib \\mapsto \\sqrt{a^2+b^2} =\\mathrel{\\vcenter{:}} v)$.\n",
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"- Wir finden $v_{min}$ und $v_{max}$, den kleinsten bzw. größten so erhaltenen Wert.\n",
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" Dann skalieren wir jedes $v$ nach $255 \\cdot (v - v_{min}) / (v_{max} - v_{min})$.\n",
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" Damit bekommen wir einen Wert zwischen 0 und 255.\n",
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"- Diese Werte können wir jetzt als Pixel in einer Bilddatei abspeichern.\n",
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" Dazu können wir zum Beispiel das [](pgm-format) benutzen.\n",
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" \n",
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"```{figure} img/reference/raw_full_scaled.webp\n",
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"---\n",
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"name: fig:raw_full.en\n",
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"---\n",
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"Visualisierung direkt nach dem Einlesen.\n",
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"Man kann das Bild fast schon erkennen, es ist aber noch sehr dunkel.\n",
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"```\n",
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"\n",
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"```{figure} img/reference/raw_detail.webp\n",
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"---\n",
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"name: fig:raw_detail.en\n",
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"---\n",
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"Detailansicht.\n",
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"Hier sieht man deutliche vertikale Streifen, die von der Modulation auf den 2.4kHz Carrier kommen.\n",
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"```"
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]
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}
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],
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"metadata": {
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"celltoolbar": "Tags",
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"kernelspec": {
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|
"display_name": "Python 3 (ipykernel)",
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|
"language": "python",
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|
"name": "python3"
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|
},
|
|
"language_info": {
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|
"codemirror_mode": {
|
|
"name": "ipython",
|
|
"version": 3
|
|
},
|
|
"file_extension": ".py",
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|
"mimetype": "text/x-python",
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|
"name": "python",
|
|
"nbconvert_exporter": "python",
|
|
"pygments_lexer": "ipython3",
|
|
"version": "3.11.13"
|
|
}
|
|
},
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"nbformat": 4,
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"nbformat_minor": 5
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|
}
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