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Il trattamento dei segnali audio con il DSP - 3

Il trattamento dei segnali audio con il DSP

Un altro blocco fondamentale nel trattamento dei segnali audio è rappresentato dallo stadio di miscelazione, ovvero dal MIXER. In tecnica digitale quest’ultimo blocco viene realizzato semplicemente sommando tra loro i vari segnali da miscelare. E’ ovvio che ogni canale avrà il proprio controllo di attenuazione che, come abbiamo già visto, viene realizzato con una divisione.

eco_principio_fisico

Volendo costruire un generatore di effetto eco con il DSP occorre però implementare un ulteriore blocco: la LINEA DI RITARDO, ovvero un qualcosa che ci permetta di incamerare un certo numero di campioni del nostro segnale e prelevarli dopo un certo tempo a nostro piacimento. La linea di ritardo si ottiene scrivendo i campioni in una memoria RAM e leggendoli dopo un certo tempo. A questo punto abbiamo descritto tutti i blocchi necessari alla costruzione del nostro generatore “virtuale” di eco e riverbero ed allo scopo utilizzeremo proprio dei blocchi amplificatori (MOLTIPLICAZIONE), attenuatori (DIVISIONE), miscelatori (SOMMA) ed implementeremo la linea di ritardo utilizzando il BUFFER CIRCOLARE che sostituirà il tamburo rotante del vecchio effetto eco. Passiamo ora a vedere in pratica come vengono realizzati questi blocchi.

IL PROGRAMMA

Prima di procedere alla stesura di qualsiasi programma DSP per il trattamento dei segnali audio è necessario fare qualche considerazione circa la compatibilità di ciò che vogliamo far eseguire al DSP e la frequenza Fs da noi scelta: in altre parole dobbiamo verificare se il DSP “ce la fa” ad eseguire tutti i calcoli necessari tra un campione e l’altro. Se scegliamo una frequenza di campionamento di 8 KHz è facile calcolare che il tempo che passa tra un campionamento e l’altro sarà l’inverso di 8 KHz (il periodo è dato dall’inverso della frequenza), vale a dire 1/8 KHz = 125 microsecondi (µSec).

effetto_eco

Sappiamo che il nostro TMS320C50 è in grado di eseguire un’istruzione tipicamente in 50 nanosecondi (nSec) e quindi in 125 µSec abbiamo la possibilità di eseguire 125 µSec / 50 nSec = 2500 istruzioni circa, più che sufficienti per implementare tantissimi blocchi amplificatori, attenuatori, mixer, eccetera. In queste pagine abbiamo riportato un esempio di listato (cod. MF87) adatto a risolvere la nostra applicazione. Osservando il programma incontriamo all’inizio delle definizioni di costanti relative alla predisposizione dell’hardware della scheda DSK che, come sappiamo, è dotata di un integrato (l’AIC) che svolge tutte le funzioni relative alla conversione A/D e D/A ed è equipaggiato anche dei necessari filtri anti-alea e ricostruzione.

Tali predisposizioni impostano la frequenza di campionamento Fs = 16 KHz e la frequenza di taglio Ft = 8 KHz. Seguono poi i vettori di interruzione (INTERRUPT) relativi alle routine di ricezione e trasmissione dati verso l’AIC. Ricordiamo che l’AIC risulta collegato al DSP attraverso la porta seriale, cioè i campioni e le informazioni di controllo relative all’AIC viaggiano un bit alla volta ad una velocità di gran lunga superiore alla frequenza Fs in modo da garantire l’assoluto sincronismo tra il ritmo dei campioni ed il tempo necessario all’elaborazione degli stessi da parte del DSP. Nel listato troviamo poi l’indirizzo dal quale il DSP inizia ad eseguire il programma vero e proprio (.ps 0a00h che coincide con l’indirizzo 0A00hex). Le prime istruzioni che il DSP eseguirà sono relative alla predisposizione della memoria, alla chiamata, all’inizializzazione della porta seriale e dell’ AIC. Vediamo ora il programma principale e le istruzioni che lo caratterizzano. CLRC OVM ......

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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