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DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID. ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES. SIMULACIÓN ACÚSTICA DE RECINTOS BASADA EN DSP. Autor: - Miguel Andrés Lozano. Tutoras: - Carmen Quintano Pastor - María Isabel del Valle González. Septiembre - 2010. Índice - PowerPoint PPT Presentation
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UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES
Autor:- Miguel Andrés Lozano
Tutoras:- Carmen Quintano Pastor- María Isabel del Valle González
Septiembre - 2010
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
SIMULACIÓN ACÚSTICA DE RECINTOS
BASADA EN DSP
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 2Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Objetivos
• Estudio del dsPIC30F6014 y sus periféricos.• Análisis del hardware disponible.• Estudio de los efectos sonoros.• Desarrollo de algoritmos.• Implantación física.• Desarrollo de un entorno de usuario.
09/2010 3Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 4Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Soporte físico (I)
09/2010 5
Placa de desarrollo dsPICDEM 1.1.Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Soporte físico (II)
09/2010 6Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
• Limitaciones introducidas por el hardware:– Códec:
• ADC y DAC de 16 bits.• Frec. Máxima de adquisición de 12 Ksps (1 dato cada 0,083 ms).• Un único canal de entrada de audio.• Dos salidas de audio para un único DAC.
– dsPIC:• Memoria disponible para almacenamiento de 4055 words.
Soporte físico (III)
09/2010 7Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
• Comunicación entre dsPIC y Códec:– Se comunican en serie, a través del DCI.– Cuando hay dato disponible, se activa el bit de
interrupción DCIIF.– Se utiliza “polling”.– Una vez leído el dato, se borra DCIIF por programa.– Tasa de adquisición la determina el Códec de forma
automática.
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 8Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Efectos implantados (I)
• Efectos implantados:– Eco.– Coro.– Recintos.
09/2010 9Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Efectos implantados (II)
09/2010 10
Señal directaEcos primariosEcos secundarios
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
Efectos implantados (III)
• Simulación de recintos:
– Percepción como una señal única.
– Simulación de recintos mediante convolución.y[n]=x[n]*h[n]
– Simulación de recintos basada en redes de retraso.y[n] =x[n]+at1 x[n-n∙ 1]+ at2 x[n-n∙ 2]+ at3 x[n-n∙ 3]+ at4 x[n-n∙ 4]
– Recintos “club” e “iglesia”.
09/2010 11Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 12Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Estructura del código (I)
• Lenguaje ensamblador.• Entorno de desarrollo.• Inicialización.• Organización correspondiente a un efecto sonoro.
09/2010 13Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Estructura del código (II)
09/2010 14
Arranque
Lectura bitInterrupción DCI
Lectura muestra códec
Escritura del valorprocesado al códec
Cálculo nuevo valorLectura pulsadoresRealización acciones
Borrar bitinterrupción DCI
Inicialización
¿DIIF=1? SI NO
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 15Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
09/2010 16
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
Seleccione modo:-SW1: ECO-SW2: CORO-SW3: RECINTO (SW4)
Elija clase de RECINTO:-SW1: NORMAL-SW2: CLUB-SW3: IGLESIA (SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
09/2010 17
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
CLUB
(Volver–SW4)
IGLESIA
(Volver–SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
09/2010 18
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
Elija clase de RECINTO:-SW1: NORMAL-SW2: CLUB-SW3: IGLESIA (SW4)
Seleccione modo:-SW1: ECO-SW2: CORO-SW3: RECINTO (SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
09/2010 19
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
Elija modo de ECO:-SW1: NORMAL-SW2: ECO CORTO-SW3: ECO LARGO (SW4)
NORMAL
(Volver–SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
09/2010 20
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
ECO LARGO
(Volver–SW4)
Elija modo de ECO:-SW1: NORMAL-SW2: ECO CORTO-SW3: ECO LARGO (SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
09/2010 21
Pulsadores Diodos LED
SW1 SW2 SW3 SW4 LED1 LED2 LED3 LED4
Seleccione modo:-SW1: ECO-SW2: CORO-SW3: RECINTO (SW4)
Entorno de usuario
Simulación Acústica de Recintos Basada en DSPMiguel Andrés Lozano
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 22Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Conclusiones (I)
• Estudio teórico de los distintos efectos sonoros.• Dos alternativas en simulación de recintos:
– Reverberación artificial mediante convolución.– Reverberación artificial basada en redes de retraso.
• Estudio del procesador dsPIC30F6014.• Estudio de la placa de desarrollo dsPICDEM 1.1.
09/2010 23Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
Conclusiones (II)
• Análisis de la limitaciones del sistema.– Más indicado para señales telefónicas y módem.
• Estudio del entorno de desarrollo y programación del MPLAB ICD2.
• Desarrollo de un entorno de usuario fácil e intuitivo.• Desarrollo e implantación de las simulaciones de dos
recintos.– Denominados: “club” e “iglesia”.
• Calidad suficiente para apreciar los distintos efectos sonoros a través de altavoz.
09/2010 24Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano
• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código.5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.
09/2010 25Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP
Miguel Andrés Lozano