universidad de valladolid

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.



Soporte físico (I)

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Placa de desarrollo dsPICDEM 1.1.Simulación Acústica de Recintos Basada en DSP


Soporte físico (II)



• 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)



• 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.

Efectos implantados (I)

• Efectos implantados:– Eco.– Coro.– Recintos.



Efectos implantados (II)

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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”.



Estructura del código (I)

• Lenguaje ensamblador.• Entorno de desarrollo.• Inicialización.• Organización correspondiente a un efecto sonoro.



Estructura del código (II)

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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


• Índice1. Objetivos.2. Soporte físico.3. Efectos implantados.4. Estructura del código5. Entorno de usuario.6. Conclusiones.7. Demostración.



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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


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CLUB

(Volver–SW4)

IGLESIA

(Volver–SW4)

Entorno de usuario


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Elija clase de RECINTO:-SW1: NORMAL-SW2: CLUB-SW3: IGLESIA (SW4)


Entorno de usuario


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Elija modo de ECO:-SW1: NORMAL-SW2: ECO CORTO-SW3: ECO LARGO (SW4)

NORMAL

(Volver–SW4)

Entorno de usuario


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ECO LARGO

(Volver–SW4)

Elija modo de ECO:-SW1: NORMAL-SW2: ECO CORTO-SW3: ECO LARGO (SW4)

Entorno de usuario


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Entorno de usuario


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.



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.



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