2 SCOPO DELLA TESI Realizzare un sistema capace di migliorare la riproduzione sonora affidata ai comuni altoparlanti MODALITA Realizzazione di un sistema di correzione mediante DSP della distorsione introdotta Utilizzando la teoria dei sistemi polinomiali basati sugli sviluppi in serie di Volterra

3 Per comprendere lorigine della distorsione che vogliamo ridurre, è opportuno descrivere la struttura di un altoparlante.

4 Principali fonti di distorsione Non uniformità del campo magnetico ( nel quale è avvolto lavvolgimento mobile) Non linearità delle sospensioni.

5 Esistono diversi operatori non lineari Per il nostro scopo abbiamo utilizzato i Polinomi di Volterra GENERICO SVILUPPO IN SERIE DI VOLTERRA -di ordine e momoria finita- dove

6 TECNICHE DI COMPENSAZIONE DELLE NON LINEARITÀ Postdistorsione Predistorsione La cantena di correzione che siamo andati a realizzare è la seguente:

7 Mediante algoritmo adattativo NLS o RLS Mediante algoritmo off-line a blocchi SISTEMA INVERSO Per realizzare la compensazione abbiamo bisogno del modello inverso abbiamo bisogno della sequenza di ingresso e di quella di uscita del sistema non lineare IDENTIFICAZIONE DEL SISTEMA

8 PROCEDURA DI IDENTIFICAZIONE ricerchiamo i coefficienti del kernel I vettori sono realizzati nel seguente modo: la (1) diventa per lintera sequenza (1)

9 QUESTI PASSAGGI PORTANO AL KERNEL sfruttando la potenzialità di MATLAB la matrice ottenuta sarà una pseudoinversa di Moore-Penrose ALGORITMO OTTENUTO processamento sequenza calcolo pseudoinversa coefficienti kernel

10 SIMULAZIONI MATLAB modello non lineare analitico Tipico di oggetti di queste dimensioni

11 MODELLO DIRETTO RICERCA

12 MODELLO INVERSO RICERCA

13 IDENTIFICAZIONE Modello con sola non linearità

14 Modello completo IDENTIFICAZIONE

15 Modello con sola non linearità EQUALIZZAZIONE

16 Compensazione modello completoRiduzione THD% EQUALIZZAZIONE

17 IMPLEMENTAZIONE SU DSP Utilizzo dei polinomi di Volterra in real-time Fc=8kHz Fc=44.1kHz 125 sTc 22,7 s Dobbiamo eseguire aggiornamento polinomio di Volterra prodotto scalare con il kernel Es: kernel di terzo grado di dimensioni 666 risparimo computazionale eseguento un semplice aggiornamento del polinomio

18 UTILIZZIAMO UN DSP C6711 TEXAS INSTRUMENTS Sistema di sviluppo TMDS DSK Audio Daughter Card TMDX326040A

19 REALIZZAZIONE DELLE MISURE Ricerchiamo il modello dellaltoparlante è stato realizzato un sistema di misura Si sono effettuate più sessioni di misura campo chiuso, laboratorio del DEEI campo aperto, piazzale dellUniverstià generazione rumore misure sequenze di ingresso e di uscita del sistema non lineare altoparlante

20 ELABORAZIONE DELLE MISURE - contenuto armonico in uscita allaltoparlante in funzione della 1 W tono sinusoidale 10 W tono sinusoidale 100Hz

21 ELABORAZIONE DELLE MISURE - tempo di propagazione del fronte sonoro abbiamo bisogno di sequenze temporali sincrone! per ricorrelare le sequenze usiamo la crosscorrelazione

22 ELABORAZIONE DELLE MISURE - riverbero ambientale per ridurre il problema abbiamo effettuato due misure campo chiusocampo aperto

23 ELABORAZIONE DELLE MISURE - ricerca del modello la precisione delle simulazioni non è stata ottenuta gli errori ottenuti sono risultati elevati sistema diretto,sistema inverso

24 CONSIDERAZIONI FINALI - sistema di correzione il modello ottenuto risulta troppo impreciso per proseguire nella correzione limprecisione dipende dalla bontà delle misure lutilizzo di un interferometro laser al posto del micorofono risolverebbe ogni problema