不韋 呂
Realtime spectrum analyzer. Using FFT, linear prediction, or cepstrum smoothing. Version using MEMS microphone and CODEC, named "F746_RealtimeSpectrumAnalyzer_MEMS_Mic" is registered. リアルタイム スペクトル解析器．解析の手法：FFT，線形予測法，ケプストラムによる平滑化の３種類．このプログラムの説明は，CQ出版社のインターフェース誌，2016年4月号に掲載．外付けのマイクまたは他の信号源等を A0 に接続する．線形予測法，ケプストラムは，スペクトル解析の対象を音声信号に想定してパラメータを設定している．MEMS マイクと CODEC を使ったバージョンを "F746_RealtimeSpectrumAnalyzer_MEMS_Mic" として登録．
Dependencies: BSP_DISCO_F746NG BUTTON_GROUP LCD_DISCO_F746NG TS_DISCO_F746NG UIT_FFT_Real mbed
Diff: MyClasses/CepstrumAnalysis.cpp
- Revision:
- 0:5c237fdcba23
- Child:
- 2:095b360e0f54
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/MyClasses/CepstrumAnalysis.cpp Wed Dec 09 05:05:00 2015 +0000
@@ -0,0 +1,63 @@
+//-------------------------------------------------------
+// Class for spectrum analysis using cepstrum
+//
+// 2015/12/09, Copyright (c) 2015 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------
+
+#include "CepstrumAnalysis.hpp"
+
+namespace Mikami
+{
+ CepstrumAnalyzer::CepstrumAnalyzer(int nData, int nFft, int nLifter)
+ : AnalyzerBase(nData, nFft), N_LIFTER_(nLifter),
+ wHm_(nData-1, nFft),
+ xFft_(new float[nFft]), yFft_(new Complex[nFft/2+1]),
+ lifter_(new float[nLifter]), db_(new float[nFft/2+1]),
+ cDb_(new Complex[nFft/2+1]), cep_(new float[nFft]),
+ cepLft_(new float[nFft]), cepFt_(new Complex[nFft/2+1])
+ {
+ // Generate lifter
+ float pi2N = 3.1415926536f/nLifter;
+ for (int n=0; n<nLifter; n++)
+ lifter_[n] = 0.54f + 0.46f*cosf(pi2N*n);
+ }
+
+ CepstrumAnalyzer::~CepstrumAnalyzer()
+ {
+ delete[] xFft_;
+ delete[] yFft_;
+ delete[] lifter_;
+ delete[] db_;
+ delete[] cDb_;
+ delete[] cep_;
+ delete[] cepLft_;
+ delete[] cepFt_;
+ }
+
+ void CepstrumAnalyzer::Analyze(const float xn[], float yn[])
+ {
+ wHm_.Execute(xn, xFft_); // Windowing and zero-padding
+ fft_.Execute(xFft_, yFft_); // Execute FFT
+
+ // Translate to dB
+ for (int n=0; n<=N_FFT_/2; n++)
+ db_[n] = 10.0f*log10f(Norm(yFft_[n]));
+
+ // To smoothed spectrum using cepstrum
+ for (int n=0; n<=N_FFT_/2; n++)
+ cDb_[n] = Complex(db_[n], 0);
+
+ fft_.ExecuteIfft(cDb_, cep_); // To cepstrum
+
+ // Liftering
+ cepLft_[0] = cep_[0];
+ for (int n=1; n<N_LIFTER_; n++)
+ cepLft_[n] = 2.0f*lifter_[n]*cep_[n];
+ for (int n=N_LIFTER_; n<N_FFT_; n++)
+ cepLft_[n] = 0.0f;
+
+ fft_.Execute(cepLft_, cepFt_);
+ for (int n=0; n<=N_FFT_/2; n++)
+ yn[n] = cepFt_[n].real() + 10.0f;
+ }
+}