A digitális hangrekonstrukció

 

A digitális technológia az eddigiektől merőben új műszaki megközelítést igényel. A rendelkezésre álló analóg felvételek digitális eszközökkel történő feldolgozásához az analóg hangjelet digitalizálni kell. A digitalizált jel jellemző paramétere a mintavételi frekvencia és a felbontás. A CD audio szabvány 44,1 kHz mintavételi frekvenciát és 16 bit felbontást határoz meg. A mintavételi tétel alapján a mintavételi frekvenciának nagyobbnak kell lennie, mint a mintavett jel sávszélességének - a jel legnagyobb frekvenciájú összetevőjének - a kétszerese. Ennek alapján pl. a 22 kHz-es hangjeltartomány a 44,1 kHz-es mintavételi frekvenciával még átvihető.

A kriminalisztikában keletkező igen gyenge hangfelvételek sávszélessége nem több mint 3-5 kHz.

A digitális hangrekonstrukciót végző mérnök helyzete összetett.

A restaurálásra szoruló felvétel minősége, sávszélessége ugyan jócskán alatta marad a CD szabvány maximális átviteli értékeitől, azonban sokkal jobb minőségű hangrekonstrukció érhető el, ha a mintavételi frekvenciát az analóg felvétel sávszélességének kétszeresénél sokkal nagyobbra állítjuk. A digitális hangrekonstrukció során 96 kHz-es mintavételi frekvenciát alkalmazunk abból a célból, hogy a hangfelvételi zavarok, hibák minél pontosabban legyenek detektálhatók, feldolgozhatók, jobban elkülöníthetők legyenek a hasznos hanginformációtól.

A szélessávú zajszűrés igen összetett feladat, melyben a felhasználó füle, érzéke és szaktudása döntő jelentőségű.

 

Fent a vizsgálandó hangjel minta, alatta az interpolált zajspektrum

 

Fent az eredeti, alatta a zajszűrt és zavarmentesített felvétel részlete

 

A sikeres és hatásos zajszűrés a zajbecslés készítésekor végzett analízis minőségén múlik, valamint a zajszűrés paramétereinek gondos beállításán. Eredményéül a felvétel zajcsökkentve rendelkezésre áll. Az alacsonyabb zajszintű felvételen a beszédérhetőség általában lényegesen jobb.

A szakértői munkálatok során kritikus a zajcsökkentés mértékének pontos és az adott célnak megfelelő meghatározása. A zajcsökkentés fokozásával ugyanis - egy bizonyos határ után - miközben a zaj csökken, a hasznos jel egyre növekvő mértékben torzulásnak indul.

A torzulás megengedhető, amikor a minél jobb beszédérthetőség elérése a cél és nem számít, hogy a beszélő személy természetes beszédhangja torzul, fokozatosan szintetikus, gépi hangba megy át.

Jó példa az az eset, amikor a hatóság operatív eszközökkel, relatíve nagy távolságról kép- és hangfelvételen rögzített egy eseményt. A képen pontosan felismerhetőek voltak a beszélő személyek, azaz nem volt kérdéses, hogy kik beszéltek. Viszont a környezeti zavarok miatt alig lehetett érteni valamit is a beszélgetésből. A digitális rekonstrukció fokozásával a felvétel kitisztult, a személyek hangja érthetővé vált, de a szintetizálódott, művi beszédhangból nem lehetett a beszélő személyét felismerni, a zajszűrt hangfelvételből a beszélgető személyeket nem lehetett volna azonosítani.