Перейти к содержанию
    

Обработка звука в реальном времени

В рамках магистрской работы в универе стоит следующая задача, к решению которой не знаю, с какой стороны подобраться:

 

Имеем в наличии аналоговое устройство из области студийной обработки звука (на лампах =)) , осуществляющее обработку сигналов датчиков электрогитар. Обработка упрощённо состоит из трёх этапов:

 

1. Предварительная фильтрация, главным образом ФВЧ 1-го порядка. В некоторых случаях ещё и ослабление высоких.

2. Усиление и затем - амплитудное ограничение сигнала каскадом с нелинейной передаточной функцией (упрощенно - парабола).

3. Пост-фильтрация. Обычно это ФНЧ от 1-го до 4-го порядка и/или пассивный перестраиваемый трёхполосный эквалайзер.

 

Назначение такого устройства - изменение исходного сигнала инструмента с целью получения новых звучаний.

 

 

Задача заключается в:

 

1. Исследовании прототипа и получении мат.моделей его узлов - фильтров и нелинейного каскада.

2. ПОСТРОЕНИЕ ИДЕНТИЧНОЙ СИСТЕМЫ НА ЦИФРОВОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ, где все вышеуказанные функции выполнялись бы не аналоговыми звеньями, а посредством ЦОС, причём, в реальном времени, с задержкой, не заметной на слух.

 

Проблема в том, что с ЦОС я сталкиваюсь впервые. Вообще по цифре есть лишь базовые знания по устройству микропроцессорных систем и некоторый опыт работы с 51-м ядром на С...

 

 

Сейчас могу сказать, что по аналоговой части устроит АЦП и ЦАП в районе 12(лучше 16) бит. Частота дискретизации в студийной аппаратуре выбирается в районе 40кГц, чтобы перекрыть весь слышимый диапазон, но у электрогитар диапазон скромнее, укладывается со всеми обертонами до нескольких килогерц, так что по дискретизации в КРАЙНЕМ случае можно опуститься до 20кГц, но лучше этого не делать...

 

-----------------------------------------------------------------------

Нужно сориентироваться в плане подходящих "камушков":

 

1) Это должно быть нечто, способное обеспечить выполнение в реальном времени выполнение алгоритмов, реализующих вышеописанные функциональные звенья с учётом вышеописанных цифр для специфики аудио;

 

2) Не монстрообразное, чтобы реально поддавалось освоению человеком, который сталкивается с этой темой впервые;

 

3) Очень желательно наличие хороших АЦП и ЦАП "на борту", чтобы система получилась простой, хорошо подходящей для практического изготовления (в т.ч. дабы не влазить глубоко в трассировку слоёных ВЧ-плат и т.д.)

 

4) Желательно наличие недорогих Starter-Kit, скажем, в пределах 200$ в духе микрочиповских для dsPIC. ну или хотя бы готовых описаний систем с подходящей аппаратной частью, чтобы на первое время оградить себя от ошибок в аппарате.

 

5) Чтобы у семейства был хоть какой-то потенциал для его применения мной в будущем в аудио-сфере.

 

 

Сейчас пока что заинтересовали dsPIC и контроллеры С8051F06X от SiLabs https://www.silabs.com/products/mcu/mixed-s.../C8051F06x.aspx

 

У последних - более чем адекватная для аудио периферия на борту. К сожалению, ну никак не могу сказать, справятся ли они в реальном времени с реализацией вышеописанных задач фильтрации... (ну для нелинейного звена проще - можно заранее сформировать массив значений, реализующий нужную функцию от аргумента).. Но подозреваю, что ни С8051F06X ни dsPIC с дискретизацией 40кГц 16бит в реальном времени не справятся... Есть ли шансы?

 

Есть BelaSigna конкретно для аудио, но по ним почти нет инфы и про стартеркиты можно забыть сразу.

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=2210

 

Смотреть в сторону всяких BlackFin-ов и т.п. страшно, но если иначе совсем никак, то...

 

Глобальные аудио-задачи типа работы с объёмным звучанием, кодирование разных форматов и т.д. совершенно не интересуют.

 

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Времени на глубокое изучение темы до уровня, который позволил бы самостоятельно сформулировать чёткие требования к камню и выбрать его, исходя из требуемой производительности и т.д. в общем-то маловато. Потому прошу помочь сориентироваться по железу для вышеописанной задачи, а также, был бы благодарен за советы общего плана с учётом специфики темы - с чего начать, какая есть специфическая литература по теме аудио-ДСП и т.д.

 

Заранее благодарен!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Смотрите лучше на специально заточенные под аудио TMS320C672x. И аудиокодеки соотв. качества, которые подвесить на порты MCASP этих DSP. Насчет кита на нем за $200, конечно, нет, но самому сварганить за такую сумму легко. Сразу получите плавающую точку аппаратную, включая и double, что сильно облегчит жизнь при программировании. А на всякие DSPики даже и не смотрите, не того полета птицы, чтобы студийным качеством рулить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На сайте ti.com: вбейте в поиск guitar - должна быть презентация про самопальную педальку. Может чем и пригодится.

 

Там как раз на С672х по-моему было.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость orthodox
Сейчас могу сказать, что по аналоговой части устроит АЦП и ЦАП в районе 12(лучше 16) бит. Частота дискретизации в студийной аппаратуре выбирается в районе 40кГц, чтобы перекрыть весь слышимый диапазон, но у электрогитар диапазон скромнее, укладывается со всеми обертонами до нескольких килогерц, так что по дискретизации в КРАЙНЕМ случае можно опуститься до 20кГц, но лучше этого не делать...

 

Ну, разве что это магистерская работа...То есть диплом...

В конце концов - главное начать...

А получивши пару-тройку ехидных замечаний от хороших гитаристов, можно на этой базе потом развиваться...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне как- то попадался в руки проф. цифровой эквалайзер, по- моему, "Динакорд", сейчас уже не помню. Там одним кристаллом ЦОС и не пахло. Понятно, думаю, почему.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На сайте ti.com: вбейте в поиск guitar - должна быть презентация про самопальную педальку. Может чем и пригодится.

 

Там как раз на С672х по-моему было.

 

Шикарно!! Жаль, что нет описания аппарата, чтобы можно было повторить... Или искал плохо.

 

 

Мне как- то попадался в руки проф. цифровой эквалайзер, по- моему, "Динакорд", сейчас уже не помню. Там одним кристаллом ЦОС и не пахло. Понятно, думаю, почему.

 

У меня есть цифровой эквалайзер Behringer из их топовых моделей прошлых лет. Две TMS-ки, по одной на канал... Что там ещё было, не помню.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У меня есть цифровой эквалайзер Behringer из их топовых моделей прошлых лет. Две TMS-ки, по одной на канал... Что там ещё было, не помню.

Насколько помню, вроде бы эта контора в- основном параметрические эквалайзеры делает, не графические. Да и вроде, сейчас в Китае это все производится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Насколько помню, вроде бы эта контора в- основном параметрические эквалайзеры делает, не графические. Да и вроде, сейчас в Китае это все производится.

 

Да нет, у них и то, и другое. Причём, в моём три встроенных параметрика на канал вдобавок... Производится в Китае, но разработка немецкая. Если не считать того, что они передирают всё подряд.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Еще можно посмотреть на такую штуку. К ней есть графическая программная приблуда. Как раз все для подобных аудио дел.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4) Желательно наличие недорогих Starter-Kit, скажем, в пределах 200$ ...

beagleboard.org

Есть аудио вход и выход. Моща достаточная для Ваших задач.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Еще можно посмотреть на такую штуку. К ней есть графическая программная приблуда. Как раз все для подобных аудио дел.

SigmaDSP - вообще неплохо, в документации на EVAL-board-ы есть схемы. Но загвоздка в том, что Sigmastudio в нормальном варианте распространяется только с оригинальными EVAL-board. Странная политика фирмы... Несомненно, очень способствует продвижению изделий ))

 

 

beagleboard.org

Есть аудио вход и выход. Моща достаточная для Ваших задач.

 

Да, но если я правильно понял, камень немного не на то ориентирован в первую очередь..?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, но если я правильно понял, камень немного не на то ориентирован в первую очередь..?

Связка ARM(Cortex) + DSP(C64+) позволяет ему решать довольно широкий круг задач.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пипл, да эта задача проще всего решается на Плисе! а с такими порядками фильтров вообще самая дохлая подойдет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...