Demo program of digital signal processing: Variable LPF/HPF, Vocal canceller, Pitch shifter, Reverbrator. ディジタル信号処理のデモプログラム. 遮断周波数可変 LPF/HPF,ボーカルキャンセラ,ピッチシフタ,残響生成器.
Dependencies: Array_Matrix F446_AD_DA UIT_AQM1602 mbed
main.cpp@6:96b4f6ce2dc9, 2017-02-21 (annotated)
- Committer:
- MikamiUitOpen
- Date:
- Tue Feb 21 13:14:47 2017 +0000
- Revision:
- 6:96b4f6ce2dc9
- Parent:
- 5:503bd366fd73
7
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User | Revision | Line number | New contents of line |
---|---|---|---|
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 1 | //-------------------------------------------------------- |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 2 | // STM32F446 と信号処理用ボードによる信号処理のデモプログラム |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 3 | // |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 4 | // SW: 偶数 入力をそのまま出力 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 5 | // 1: 遮断周波数可変 LPF |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 6 | // 3: 遮断周波数可変 HPF |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 7 | // 5: ボーカルキャンセラ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 8 | // 7: ピッチシフタ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 9 | // 9: 残響生成器 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 10 | // |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 11 | // 2017/02/21, Copyright (c) 2017 MIKAMI, Naoki |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 12 | //-------------------------------------------------------- |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 13 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 14 | #include "F446_ADC_Interrupt.hpp" // AD, DA |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 15 | #include "AQM1602.hpp" // LCD 表示器 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 16 | #include "MyFunctions.hpp" // グローバル関数 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 17 | #include "SignalProcessing.hpp" // 信号処理の抽象基底クラスなど |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 18 | #include "VariableLpHp.hpp" // 遮断周波数可変フィルタ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 19 | #include "WeaverModulator.hpp" // ピッチシフタ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 20 | #include "Reverbrator.hpp" // 残響生成器用 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 21 | using namespace Mikami; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 22 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 23 | const int FS_ = 24000; // 標本化周波数: 24 kHz |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 24 | AdcDual_Intr myAdc_(FS_); // 参照:"F446_ADC_Interrupt.hpp" |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 25 | DacDual myDac_; // 参照:"F446_DAC.hpp" |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 26 | DigitalOut ledG_(D10, 1); // LED 緑色 |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 27 | BusIn sws_(D6, D7, D8, D9); // ロータリ・ディップ・スイッチ用 |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 28 | Ticker timer_; // LED 点滅用 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 29 | |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 30 | Through through_; // そのまま出力 |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 31 | VariableLpHp filter_(10, FS_); // 遮断周波数可変 IIR フィルタ |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 32 | VocalCanceller vCancel_; // ボーカルキャンセラ |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 33 | FrqShifter fShifter_(FS_); // ピッチシフタ |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 34 | EchoSystem echo_; // 残響生成器 |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 35 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 36 | // 割り込みが有効になる前にポインタに割り当てておく必要がある |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 37 | SignalProcessing *spPtr_ = &through_; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 38 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 39 | void TimerIsr() |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 40 | { |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 41 | static int count20 = 0; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 42 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 43 | int sw = sws_.read(); |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 44 | if ( ((sw & 0x01) == 0x01) && (sw < 10) ) |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 45 | { |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 46 | if (count20 <= sw) ledG_ = !ledG_; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 47 | } |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 48 | else |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 49 | { |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 50 | if (count20 < 10) ledG_ = 1; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 51 | else ledG_ = 0; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 52 | } |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 53 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 54 | if (++count20 > 20) |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 55 | { |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 56 | count20 = 0; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 57 | ledG_ = 0; |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 58 | } |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 59 | } |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 60 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 61 | // ADC 変換終了割り込みに対する割り込みサービス・ルーチン |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 62 | void AdcIsr() |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 63 | { |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 64 | float xn1, xn2, yn; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 65 | myAdc_.Read(xn1, xn2); // 入力 |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 66 | yn = spPtr_->Execute(xn1, xn2); // sw の値に応じた信号処理の実行 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 67 | myDac_.Write(yn, yn); // 出力 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 68 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 69 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 70 | int main() |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 71 | { |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 72 | printf("\r\nDemonstration for digital signal processing\r\n"); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 73 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 74 | sws_.mode(PullDown); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 75 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 76 | AnalogIn a3In(A3); // VR からの電圧読み取り用 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 77 | Aqm1602 lcd; // LCD 表示器 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 78 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 79 | // 出力の LPF の遮断周波数を 10 kHz に設定 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 80 | myDac_.ScfClock(10000*100); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 81 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 82 | NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 1); |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 83 | NVIC_SetPriority(TIM5_IRQn, 2); // Ticker の割り込み優先度を ADC より低くする |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 84 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 85 | |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 86 | timer_.attach(&TimerIsr, 0.2f); // タイマ割り込みの設定 |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 87 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 88 | // ADC 変換終了割り込みに対する割り込みサービス・ルーチン割り当て |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 89 | myAdc_.SetIntrVec(&AdcIsr); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 90 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 91 | int kind = -1; // 処理の種類 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 92 | float frq; // VR で設定された周波数 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 93 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 94 | while (true) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 95 | { |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 96 | int sw; // 現在の機能切り替えスイッチの状態 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 97 | do |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 98 | { |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 99 | sw = sws_.read(); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 100 | wait_ms(50); |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 101 | } while (sw != sws_.read()); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 102 | |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 103 | switch (sw) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 104 | { |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 105 | case 1: // 遮断周波数可変 LPF |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 106 | if (FrChange(a3In, 200, 2000, 10, frq) || (sw != kind)) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 107 | { |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 108 | filter_.Design(frq, BilinearDesign::LPF); |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 109 | AssignDisplay(filter_, lcd, "LPF", frq); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 110 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 111 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 112 | case 3: // 遮断周波数可変 HPF |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 113 | if (FrChange(a3In, 200, 2000, 10, frq) || (sw != kind)) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 114 | { |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 115 | filter_.Design(frq, BilinearDesign::HPF); |
MikamiUitOpen | 2:c7b910e2deca | 116 | AssignDisplay(filter_, lcd, "HPF", frq); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 117 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 118 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 119 | case 5: // ボーカルキャンセラ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 120 | if (sw != kind) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 121 | AssignDisplay(vCancel_, lcd, "Vocal Calceller"); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 122 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 123 | case 7: // ピッチシフタ |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 124 | if (FrChange(a3In, 0, 200, 1, frq) || (sw != kind)) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 125 | { |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 126 | fShifter_.SetFrequensy(frq); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 127 | AssignDisplay(fShifter_, lcd, "Pitch Shifter", frq); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 128 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 129 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 130 | case 9: // 残響生成器 |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 131 | if (sw != kind) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 132 | AssignDisplay(echo_, lcd, "Reverbrator"); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 133 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 134 | default: |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 135 | if (sw != kind) |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 136 | AssignDisplay(through_, lcd, "Through"); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 137 | break; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 138 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 139 | kind = sw; |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 140 | wait(0.2f); |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 141 | } |
MikamiUitOpen | 0:fa74b1130cc3 | 142 | } |
MikamiUitOpen | 6:96b4f6ce2dc9 | 143 |