Перейти к содержанию

Реализация фильтра звуковой частоты


Гость Andrey-Docent

Рекомендуемые сообщения

Здравствуйте!

Решил сделать цифровой фильтр звуковой частоты на микроконтроллере. На данный момент делаю математическую модель дискретного преобразования Фурье. Общая идея следующая: поступающий аудио-сигнал преобразуется АЦП и получается последовательность вещественных чисел (временная область) после преобразования Фурье получается последовательность комплексных чисел, представляющих спектр сигнала (частотная область), далее с этой последовательностью проводятся некоторые манипуляции, а затем далее проводится снова преобразование Фурье и получается сигнал во временной области, полученный сигнал поступает на ЦАП, а далее на усилитель.

 

Но здесь получается проблема: преобразованный сигнал во временной области состоит из комплексных значений и непонятно в каком виде подавать его на ЦАП чтобы он соответствовал преобразованному сигналу. Если спектр сигнала смещать по частоте вниз и вверх на одинаковую частоту, то получается что во временной области Вещественная часть преобразованного сигнала одинаковая, различия только в мнимой части (наверное в теории так и должно быть).

 

Подскажите, пожалуйста где у меня ошибка и как следует правильно отфильтровывать звуковые сигналы. Заранее спасибо!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

13 часа назад, aitras сказал:

Линейный цифровой фильтр. Комплексных чисел там нет - одни сложения и умножения.

А тебе не трудно будет продемонстрировать работу на примере хотя бы простой последовательности, например из 8 чисел?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

15 часов назад, Гость Andrey-Docent сказал:

Решил сделать цифровой фильтр звуковой частоты на микроконтроллере.

Смысл? Качество же будет паршивым. Да и обработка медленная. Есть же спец процессоры для этого.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Гость Andrey-Docent сказал:

А тебе не трудно будет продемонстрировать работу на примере хотя бы простой последовательности, например из 8 чисел?

Трудно.

Сначала надо по исходным данным рассчитать порядок и коэффициенты фильтра и построить его разностное уравнение, связывающее выходные и входные отсчеты. Дальше дело техники. Примеров в интернет много.

Но, как сказал уважаемый @BARS_, скорость будет слабоватой по сравнению с аппаратной реализацией на ПЛИС или на ЦСП.

С уважением, Михаил, EEP Lab

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

31 минуту назад, aitras сказал:

скорость будет слабоватой по сравнению с аппаратной реализацией на ПЛИС или на ЦСП.

Хоть какую-то скорость работы можно получить, если взять ARM МК с FPU и хоть каким-то набором DSP инструкций. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В 20.07.2018 в 17:37, BARS_ сказал:

Хоть какую-то скорость работы можно получить, если взять ARM МК с FPU и хоть каким-то набором DSP инструкций. 

Я и планировал на stm32f4. Производитель позиционирует эту группу микроконтроллеров как аудиопроцессоры.

С быстродействием разберусь позже: мне сейчас нужно понять принцип обработки, которую можно аппаратно реализовать.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Только что, Гость Andrey-Docent сказал:

Я и планировал на stm32f4

Тогда гуд.

 

Только что, Гость Andrey-Docent сказал:

мне сейчас нужно понять принцип обработки

Понимать его лучше сначала в чем-то вроде Matlab. И советую почитать книгу Смит C - Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и научных работников.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 месяца спустя...
В 23.07.2018 в 12:38, BARS_ сказал:

Понимать его лучше сначала в чем-то вроде Matlab. И советую почитать книгу Смит C - Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и научных работников.

С маткадом возникла проблема: когда готовые функции использую, все хорошо, но как только в ручную преобразую с помощью тригонометрических функций, возникают проблемы: результаты не сходятся. Есть ли какие-то особые тонкости, которые нужно знать при ручном преобразовании?

Ссылка на комментарий
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.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  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.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
  • Сообщения

    • Автору. Никаких тут 250...200 ватт у этой китайской бздюшки нет в помине. Тем паче на таком подобии радиатора Катушки даже на выходе нет-плохо  
    • Повторюсь - НЕТ, так как у вас там крутилки, что приведет к искажениям при работе в мостовой схеме. Если бы вы "могли" то вам нужно было разорвать выход с темброблока и вход усилителей и впаять (можно навесом) вот такую схему:
    • Все верно, вы почти все что нужно сделали.  Только не нужно было добавлять это b=UDR; Сразу после старта сбросить флаг flags = 0; А в основном цикле ждать установки флага FLAG_END_RX. И если он установлен, проверять на совпадение строки в буфере (rx_buf) с вашей строкой (AT+QM \ r \ n .....   .....  AT+MP \ r \ n) При совпадении вызывать выполнение нужного алгоритма.
    • У меня до саба ещё дело не дошло, только сейчас думаю купить амп на полкиловатта, но так можно, при условии, что на входе будет моно, и будет срез частот
    • Про флаг Т: если он не используется в основной программе, а у меня он постоянно в деле. для меня меня отложенная обработка прерывания обычное дело, нужно лишь правильно расставить приоритеты частей программы. И обычное дело: выставляешь частоту задающего генератора побольше, делишь его до получения частоты 1000 Гц каким либо таймером, загоняешь в прерывание с флагом. затем закольцовываешь основную программу с проверкой флага прерывания от таймера 1000Гц. загоняешь программу в Sleep. Получаешь кольцо обработки с образцовым интервалом в 1 мс. После любого прерывания проверяешь флаг от таймера, если он, то сбрасываешь флаг и начинаешь перебирать подпрограммы обработки индикаторов, клавиатуры, и тд. и тп, подпрограммы обработки флагов и др. После окончания обработки всех подпрограмм возвращаешься к Sleep. И так по кольцу. Если происходит прерывание не от таймера, программа выходит из Sleep, проверяется флаг от таймера, если не он (а это не он) обратно к Sleep. В большенстве программ использую этот алгоритм.   GPIOR1 и GPIOR2 в 88 условно можно использовать как флаги, но их адреса больше 0х1Е, на них не распространяются команды cbi, sbi, sbic, sbis, и их сначала нужно загрузить в общий регистр, промодифицировать, и заново сохранить. Эта последовательность длинная, и модифицирует SREG, что сводит на нет работу по сравнению с  классическим GPIOR.
    • @korsaj Сегодня попробовал сделать как ты посоветовал. Получился следующий код. #define F_CPU 7372800UL #define BAUND 9600L #define UBRRL_value (F_CPU/(BAUND*16))-1 #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> #include <avr/interrupt.h> #include <stdlib.h> void init_pin(void); #define C_PC0 (~PINC&(1<<PC0)) #define C_PC1 (~PINC&(1<<PC1)) #define LED_1_ON() PORTD|=(1<<PD2) #define LED_1_OFF() PORTD&=~(1<<PD2) #define LED_2_ON() PORTD|=(1<<PD3) #define LED_2_OFF() PORTD&=~(1<<PD3) #define FLAG_END_RX (1<<3) #define FLAG_ERR_RX (1<<4) #define BUF_SIZE 20 char rx_buf[BUF_SIZE]; char buf_index = 0; volatile start=1, flags; char b; ISR(USART_RXC_vect) { b=UDR; if(!(flags & FLAG_END_RX)) { rx_buf[buf_index]=UDR; if(rx_buf[buf_index] == 0x0D) { flags |= FLAG_END_RX; return; } buf_index++; if(buf_index >= BUF_SIZE) { buf_index = 0; flags |= FLAG_ERR_RX; } } } void init_UART() { UBRRL = UBRRL_value; UBRRH = UBRRL_value>>8; UCSRB|=(1<<TXEN); UCSRB|=(1<<RXEN); UCSRC|=((1<<URSEL)|(1<<UCSZ0)|(1<<UCSZ1)); UCSRB|=(1<<RXCIE); sei(); flags = 0; } void send_UART(char value) { while(!(UCSRA&(1<<UDRE))); UDR=value; } int main(void) { init_pin(); init_UART(); while(1) { if (start==1) { _delay_ms(500); send_UART('O'); send_UART('K'); send_UART('!'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(10); start=0; } if (b == '0') { LED_1_ON(); LED_2_OFF(); send_UART('N'); send_UART('+'); send_UART('0'); send_UART('0'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(10); b=4; } if (b == '1') { LED_1_OFF(); LED_2_ON(); send_UART('N'); send_UART('+'); send_UART('0'); send_UART('1'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(10); b=4; } if (b == '2') { LED_1_ON(); LED_2_ON(); send_UART('N'); send_UART('+'); send_UART('0'); send_UART('2'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(10); b=4; } if (b == '3') { LED_1_OFF(); LED_2_OFF(); send_UART('N'); send_UART('+'); send_UART('0'); send_UART('3'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(10); b=4; } if (C_PC0) { send_UART('P'); send_UART('C'); send_UART('0'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(250); } if (C_PC1) { send_UART('P'); send_UART('C'); send_UART('1'); send_UART(0x0D); send_UART(0x0A); _delay_ms(250); } } } void init_pin(void) { DDRC = 0b00000000; PORTC = 0b11111111; DDRD |= ((1<<2)|(1<<3)); PORTD &=~ ((1<<2)|(1<<3)); } Ну как сказать всё работает, но вот меня очень интересует приём команд на саму ATMEGA16. Он так и работает только с цифрами. Более ничего корректно принять не получается даже используя таблицу ascii. А мне нужно будет принимать команды и посложней чем просто буквенно - цифровые. Потому как возвращаясь к командам самого плеера там в этих командах хранятся различные данные. Вот примерно так это всё выглядит. AT+QM \ r \ n Запрос режима работы [0: Bluetooth], [1: MP3] AT+M1 \ r \ n Номер текущего файла AT+M2 \ r \ n Общее количество звуковых файлов AT+MD \ r \ n Источник музыки USB или SD Card AT+MT \ r \ n Общее время воспроизведения текущего файла AT+MK \ r \ n Время воспроизведения текущего файла AT+MP \ r \ n Текущее состояние плеера [0]Стоп, [1]Воспроизведение, [2]Пауза К примеру при отправке команды AT+M1 \ r \ n в ответ мы получим M1 + 000002 \ r \ n при этом здесь может быть любое число в hex формате. Мне же нужно каким то образом принять эти данные и обработать их соответствующим образом. Но при этом и нужно учитывать так же что плеер может сам отправить эти данные по началу воспроизведения трека. Вот в этом сейчас и стоит основная задача. Чего я и пытаюсь получить в итоге.
  • Похожий контент

×
×
  • Создать...