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1 | Applied Acoustic - test of 14/12/2021 | |||||||||||||||||||||||||
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3 | Matricula | |||||||||||||||||||||||||
4 | A | B | C | D | E | F | ||||||||||||||||||||
5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||||||||||||||
6 | ||||||||||||||||||||||||||
7 | 1) Check the sentences you think are always TRUE | (multiple answers allowed) | ||||||||||||||||||||||||
8 | ¨ IIR filters are always preferable to FIR filters, as IIR is more efficient computationally | |||||||||||||||||||||||||
9 | ¨ The design of IIR filters is tricky and difficult, as they can be unstable | |||||||||||||||||||||||||
10 | ¨ The design of FIR filters is simple, and they are always stable | |||||||||||||||||||||||||
11 | ¨ A modern processor can use FIR filters up to a few thousands taps | |||||||||||||||||||||||||
12 | ¨ A modern processor can use FIR filters of any length (even millions of taps) | |||||||||||||||||||||||||
13 | ¨ Aliasing occurs when an analog-to-digital converter is operated with a limited resolution (less than 24 bits) | |||||||||||||||||||||||||
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15 | 2) An Ambisonics multichannel audio track can be: | (multiple answers allowed) | ||||||||||||||||||||||||
16 | ¨ recorded using a compact microphone array | |||||||||||||||||||||||||
17 | ¨ synthesized from a number of mono tracks, spatially panned in different locations | |||||||||||||||||||||||||
18 | ¨ reproduced over headphones by convolving with a proper binaural filter matrix | |||||||||||||||||||||||||
19 | ¨ reproduced over a loudspeaker rig, employing a proper decoder | |||||||||||||||||||||||||
20 | ¨ converted to any other "coincident" stereo recording, such as XY or MS | |||||||||||||||||||||||||
21 | ¨ converted to any closely-spaced stereo recording, such as ORTF or INA | |||||||||||||||||||||||||
22 | ¨ employed for feeding a Dolby Digital Surround system (5.1) | |||||||||||||||||||||||||
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24 | 3) What is "spatial aliasing" ? | (a single answer) | ||||||||||||||||||||||||
25 | ¡ It is the appearance of spurious peaks when the signal contains frequencies above the Nyquist frequency (half of the sampling frequency) | |||||||||||||||||||||||||
26 | ¡ It is the appearance of the last part of an impulse response before the arrival of the direct sound, being folded back at the beginning when the IR was cut too short | |||||||||||||||||||||||||
27 | ¡ It is the distortion of the spatial information occurring when the signal contains frequencies too large in comparison of the spacing between the microphones constituting a microphone array | |||||||||||||||||||||||||
28 | ¡ It is the distortion of the spatial information occurring when the signal contains frequencies too large in comparison of the spacing between the loudspeakers in a WFS array | |||||||||||||||||||||||||
29 | ¡ It is the disruption of the signal integrity caused by jitter on the sampling clock | |||||||||||||||||||||||||
30 | ¡ It is the distortion of the waveform caused by using a converter with a limited resolution (number of bits) | S | x | |||||||||||||||||||||||
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32 | 4) On ORTF stereo microphone pair is recording a sound source located at an azimuth of 30+2*F degrees from front. Compute the inter-channel time delay. | Alpha = | 42° | |||||||||||||||||||||||
33 | (write number and measurement unit) | Az = | 42 | ° | ||||||||||||||||||||||
34 | b = d*sin(Alpha) = | 0.1137522031 | m | a | b | |||||||||||||||||||||
35 | DeltaTau = b/c = | 0.3345653032 | ms | |||||||||||||||||||||||
36 | 17 cm | |||||||||||||||||||||||||
37 | 5) An Ambisonics microphone is recording a sound source located at an azimuth of 30+2*F degrees from front. Compute the level difference between channels X and Y. | |||||||||||||||||||||||||
38 | (write number and measurement unit) | Az = | 42 | ° | ||||||||||||||||||||||
39 | X = cos(alpha) = | 0.7431448255 | Delta(dB) = 20*log(X/Y) = | 0.9112512594 | dB | |||||||||||||||||||||
40 | Y = sin(alpha) = | 0.6691306064 | ||||||||||||||||||||||||
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42 | 6) A microphone is placed 20+E cm in front of a reflecting wall. The sound is impinging on the microphone perpendicularly to the wall surface, and bounces back to the microphone, causing a nasty comb filtering effect. Compute the frequency of the first notch. | |||||||||||||||||||||||||
43 | (write number and measurement unit) | d = | 0.25 | m | 2d = | 0.5 | m ; Datau = 2d/c = | 0.001470588235 | s | |||||||||||||||||
44 | d = Lambda/4 | 70.58823529 | samples | |||||||||||||||||||||||
45 | Lambda = 4*d = | 1 | m | =c/f | ||||||||||||||||||||||
46 | f = c/lambda = | 340 | Hz | |||||||||||||||||||||||
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48 | 7) The sound system of a car has two speakers, and must be optimized for the driver. The distances of the two loudspeakers from the center of the driver's head are: rleft = 0.4+F/20 m, rright = 0.8 +E/25 m. Compute the delay to be applied to the left channel for aligning temporally the two signals. | |||||||||||||||||||||||||
49 | (write number and measurement unit) | rleft = | 0.7 | m | rright = | 1 | m | |||||||||||||||||||
50 | Delta-dist = rright-rleft = | 0.3 | m | |||||||||||||||||||||||
51 | Delta Tau = Delta-dist/c = | 0.0008823529412 | s | |||||||||||||||||||||||
52 | 0.8823529412 | ms | ||||||||||||||||||||||||
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54 | 8) In the same case as the previous exercise, compute the gain reduction to be applied to the left channel for aligning the amplitude of the two direct-sound signals. | |||||||||||||||||||||||||
55 | (write number and measurement unit) | Lw = | 100 | dB | ||||||||||||||||||||||
56 | Ll = Lw -11 -20*log10(rleft) = | 92.0980392 | dB | |||||||||||||||||||||||
57 | Lr = Lw -11 -20*log10(rright) = | 89 | dB | |||||||||||||||||||||||
58 | Gain Reduction Left = | 3.0980392 | dB | |||||||||||||||||||||||
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