? Deconvolution är en beräkningsmetod som används i ett brett utbud av både signal-och bildbehandling applikationer bearbetning . Det handlar om komplexa matematiska formler som används för att göra sådana saker som att återställa förvrängd ljud och forska Alzheimers sjukdom . Komma tillbaka till Caruso
Låt oss säga att du har ett original inspelning av en låt av den tidiga 20th Century Italiensk tenor , Enrico Caruso , som du har konverterat till en digital signal . Föreställningen låter burkigt och förvrängd eftersom den ursprungliga inspelningen ägde rum 100 sedan med primitiv utrustning . Du vill hitta ett sätt att " undistort " signalen och för att kompensera för den tekniskt begränsade mikrofon som används i den ursprungliga inspelningen . Genom avfaltning , kan du komma fram till en exakt inspelning av Caruso röst .
Tittar på Alzheimers
Forskare använder nu ett atomkraftsmikroskop att undersöka protein trådar i hjärnceller drabbats av Alzheimers sjukdom . Mikroskopet är " nålen ", som skapar bilden är större än det protein glödtråden själv . En deconvolution ekvationen kompenserar för den snedvridning som skapas av den överdimensionerade nålen och låter forskare " se " den ursprungliga mindre - än - mikroskopiskt litet protein glödtråden .
Att bli av Carnegie Hall
Datoriserad musik program ger vanligtvis ett " faltning reverb " funktion som tar den ursprungliga signalen , beräknar effekten på den signalen för att spela i en hypotetisk rymden - Carnegie Hall eller Westminster Cathedral , till exempel - och matar ut signal som det skulle låta i det faktiska utrymmet . Om någon framtida ljudtekniker ville återställa den ursprungliga signalen , skulle ett deconvolution program tillämpas på faltade signalen återställa den ursprungliga " unconvolved " ljud .
En glimt av Math
I algebra om vi vet att Ax = b , kan vi lösa för x = b /a , vi vet alla tre delar . I en faltning problem vi har x , den faltade signalen , men vet inte värdet på b , och måste lösa för A. En idealisk deconvolution systemet föreslås en produkt , ( xsub1x ( 1 ) ggr ( xsub2 ( 1 ) med obestämd beståndsdelar som indata i en idealiserad deconvolution system som matar ( xsub1x ( 1 ) och ( xsub2 ( 1 ) , två separata och unconvolved signaler .
Längre in i Math
en vanlig deconvolution metoden är cepstral analys . grunden , du tar faltade signalen och köra den genom en " homomorphic filter , " som förintar oönskade signalen och returnerar en av de unconvolved ursprungliga signalerna . en annan metod är linjär prediktiv kodning . Om du ta konvolveras sång signalen och dela upp den i mindre prover du kan börja se vilka element i varje prov härrör från excitation ( tonhöjden och ljudet ) och som härrör från överföringsfunktionen - . den vokala kvaliteten Använda automatisk analys av dessa prover du kan härleda med ökande noggrannhet filtret som ändrade den ursprungliga ljudet . du kan sedan använda denna information för att skilja ut den ursprungliga signalen .
