Abschlussarbeiten
Ausschreibungen:
Programmierung einer Positioniereinrichtung für ein Mikrofonarray
Der Lehrstuhl Kommunikationstechnik befasst sich zurzeit mit der Erstausstattung eines Sprachlabors. Ein wichtiges Ausstattungsmerkmal wird ein System zur Erforschung von interaktiven Steuerungsprozessen zwischen Mensch und Maschine, in Form eines Mikrofonarrays sein. Dieses Feld besteht aus 64 Mikrofonen in zwei getrennten Blöcken. Ein Block ist auf einem Schienensystem an der Decke des Akustikraumes montiert und kann mittels Schrittmotor angesteuert werden.
Steuerung eines Mikrofonfelds
Für die Steuerung eines Mikrofonfeldes soll eine Software entwickelt werden. Das Mikrofonfeld wird ein Hauptbestandteil des neuen Sprachlabors am Lehrstuhl Kommunikationstechnik sein. Es besteht aus einem festen und einem über Stellmotoren beweglichen Teil mit jeweils 32 Mikrofonen. Die Anordnung erlaubt qualitativ hochwertige Sprachaufnahmen von einer oder mehreren Personen im Laborraum. Die zu erstellende Software dient der Steuerung des Mikrofonfelds auf einem Bedienpult mit 3 Multitouch-Monitoren.
Avatare zur Darstellung von Gebärdensprache
Die zwischenmenschliche Kommunikation ist eine elementare Funktion in unserem Leben. Dabei stellt die Sprache die bedeutendste und am meisten verwendete Kommunikationsform dar. Gehörlose Personen können Sprache jedoch akustisch nicht wahrnehmen. Die Muttersprache vieler Gehörloser ist die Gebärdensprache, bei der visuell wahrnehmbare Sprachelemente verwendet werden. Aufgrund der fehlenden auditiven Rückmeldung sind zudem oft auch die Lese- und Schreibfähigkeiten auf einem geringen Niveau. Für die Verbesserung der Kommunikationssituation sollten für gehörlose Personen die Informationsdarstellung entsprechend angepasst werden. Eine sinnvolle Möglichkeit ist animierte Darbietung von Gebärdensprache durch eine künstliche Figur. Neben der Modellierung des virtuellen Menschen müssen aus gesprochener Sprache oder aus Texten Ansteuerparameter für den Avatar erzeugt werden, um eine computeranimierte Darstellung von Bewegungsabläufen zu realisieren.
In der Arbeit sollen die prinzipiellen Verarbeitungsschritte und der Stand der Technik für die Übersetzung und Visualisierung beschrieben, sowie eine Klassifikation und Übersicht von bestehenden Systemen erarbeitet werden.
Visualisierung der Faltungsoperation
Eine wichtige Methode zur Beschreibung des Verhaltens von linearen, zeitinvarianten Systemen ist die Faltungsoperation. Mit ihr kann im Zeitbereich, bei bekannten Eingangssignal und Kenntnis der Impulsantwort des Systems, die Systemreaktion berechnet werden. Diese mathematische Operation ist unter anderem für die Systemtheorie und Nachrichtentechnik von enormer Bedeutung.
Nachbildung des algorithmischen Kerns der Hilbergschen Sprachmaschine
W. Hilberg hat in den letzten Jahren ein hierarchisch organisiertes Analyse-Synthese-System entwickelt, welches wesentliche Aspekte der menschlichen Gehirnstruktur erfasst. Insbesondere die Fähigkeit zur Assoziation und Abstraktion wurden berücksichtigt. Dieses System zeichnet sich durch außergewöhnliche Textkompressionsraten und der Fähigkeit zum Nacherzählen von Texten aus. Für die zukünftige Entwicklung kognitiver Systeme haben solche Analyse-Synthese-Systeme einen hohen Stellenwert. Für die Analyse und die strukturelle Weiterentwicklung soll der algorithmische Kern der Hilbergschen Sprachmaschine nachgebildet und verifiziert werden.
Integration einer Modulationsfilterbank in der Merkmalsextraktion eines Spracherkennungssystems
Die Merkmalsextraktion stellt einen wesentlichen Bestandteil von Spracherkennungs-systemen dar. Sie liefert spektrale Merkmale für ein kurzes Analysefensters, innerhalb dessen das Sprachsignal näherungsweise als stationär angenommen werden kann. Das Kernstück der Merkmalsextraktion bildet eine gehörrichtige Filterbank, mit der die Kurzzeitleistungen der einzelnen Frequenzbänder gemessen werden. Bei einem gestörten Kommunikationskanal (Hintergrundrauschen, veränderte Übertragungscharakteristik) finden Verfälschungen statt, die zu Fehlerkennungen führen. Solche Effekte können durch die Integration einer Modulationsfilterbank reduziert werden. Sie berücksichtigt den Einfluss von sich langsam verändernden Bewegungen des Artikulationstrakts, so dass eine Trennung des schnell variierenden Rauschsignals erfolgen kann. Die Zielstellung der Arbeit besteht darin, nach der Integration der Modulationsfilterbank in die Merkmalsextraktion vergleichende Untersuchungen zur Erkennungsgenauigkeit bei gestörtem Kommunikationskanal durchzuführen.
Ausgestaltung eines Laborversuchs zur digitalen Vermittlungstechnik
Die digitale Vermittlungstechnik ist seit längerer Zeit ein fester Bestandteil unserer Labor-Praktika. Es geht dabei um das Kennenlernen der Komponenten einer Vermittlungsstrecke innerhalb eines Experimentiersystems. Ähnlich dem bekannten EWSD werden räumliche und zeitliche Vermittlung der Teilnehmer im Einzelbetrieb von Teilnehmeranpassung, Mehrfrequenzempfänger, Multiplexer, Steuerung und Koppelnetz betrachtet.