Пересчет амплитуды сигнала при ИКМ

@Omdy Kork · Регистрация: 08.09.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Потребовалось на днях изменять амплитуду аналогового сигнала получаемого из ИКМ, или если по простому то нужно изменять громкость воспроизведения файлов записанных в формате wav. Т.е. МК гонит ШИМ на фильтр, а с него на УНЧ.
Регулировать нужно удаленно. Конечно можно использовать устройства регулирующие амплитуду уже после фильтра, но хотелось бы все делать еще в МК не доводя до аналогового сигнала. В связи с этим такая просьба - может быть у кого-нибудь завалялся алгоритм пересчета амплитуды сигнала закодированного ИКМ?

@Гарнист · 14.11.2013, 18:33

Умножать каждый сэмпл на коэффициент.

@IT_Exp · 14.11.2013, 18:44

при цифровой регулировке на малой громкости искажения расти будут, лучше аналоговое управление сделать

@Omdy Kork · 14.11.2013, 21:12

Сообщение от Гарнист

Умножать каждый сэмпл на коэффициент.

Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск. Как-то по-другому надо. Или может быть я не то делю-умножаю? Под сэмплом понимается один отсчет битрейта? Для восмибитного звука это будет один байт, верно?

Сообщение от Johmmy0007

при цифровой регулировке на малой громкости искажения расти будут, лучше аналоговое управление сделать

После гугления все больше склоняюсь к этому варианту.

@Гарнист · 14.11.2013, 22:20

Сообщение от Omdy Kork

Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск.

А файл какой был? Загляните в заголовок - PCM? ADPCM? И где был треск? Умножалось/делилось только содержимое чанков с данными?

@Omdy Kork · 15.11.2013, 12:12

Сообщение от Гарнист

Сообщение от Omdy Kork

Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск.

А файл какой был? Загляните в заголовок - PCM? ADPCM? И где был треск? Умножалось/делилось только содержимое чанков с данными?
Compression Code = 1 PCM/unsompressed, обрабатывались только чанки.

@Гарнист · 15.11.2013, 14:39

Удивительно.

@oomomstir · 15.11.2013, 14:58

У вас сэмплы со знаком или без?
со знаком формула y=x*a
(a - коэффициент усиления, например, 0.5)
8 бит без знака y=((int)x-128)*a+128

(Ну, это чуть упрощённо, пренебрегая клиппингом и без оптимизации)

@Omdy Kork · 15.11.2013, 18:59

Сообщение от oomomstir

У вас сэмплы со знаком или без?
со знаком формула y=x*a
(a - коэффициент усиления, например, 0.5)
8 бит без знака y=((int)x-128)*a+128

(Ну, это чуть упрощённо, пренебрегая клиппингом и без оптимизации)

Значения без знака, но че-то все равно не получается - в динамике тишина.
Делаю так:

Код

unsykned char read_buf[BUF_LEN];
for(i=0;i<BUF_LEN;i++)
read_buf[i] = (((int)read_buf[i]-128)*0.5)+128;

@oomomstir · 15.11.2013, 19:44

А код, который read_buf заполняет (между первой и второй строчкой) вы пропустили или по ошибке выдаёте на выход пустой массив? (лучше в местах пропусков многоточие ставить, чтобы понятно было)

И если обработку сигнала не делаете - на выходе звук есть?
Тогда напишите для пробы

Код

for(i=0;i<BUF_LEN;i++) {
read_buf[i] = (read_buf[i]>>1)+64;
}

(это примерно то же самое, что в вашем коде, только быстро и без плавающей точки)

Кстати, маленький совет-оффтопик: если у вас внутренности if/while/for попадают на отдельную строчку - _всегда_ ставьте фигурные скобки. Сэкономите себе много нервов, когда однажды добавите к ним строчку, а окажется, что работает не так.

@Omdy Kork · 15.11.2013, 22:24

Сообщение от oomomstir

А код, который read_buf заполняет (между первой и второй строчкой) вы пропустили или по ошибке выдаёте на выход пустой массив? (лучше в местах пропусков многоточие ставить, чтобы понятно было)

Извиняюсь. На самом деле массив конечно заполняется выше в коде.

Сообщение от oomomstir

И если обработку сигнала не делаете - на выходе звук есть?

Да есть, нормальный звук.

Сообщение от oomomstir

Тогда напишите для пробы
Код:

for(i=0;i<BUF_LEN;i++) {
read_buf[i] = (read_buf[i]>>1)+64;
}(это примерно то же самое, что в вашем коде, только быстро и без плавающей точки)

Уже так писал. Не полегчало. увы

Спасибо за совет маленькими буквами.

@oomomstir · 16.11.2013, 01:03

Мистика какая-то.
Преобразование заведомо правильное.
Была мысль, что вы не успеваете обрабатывать данные, но раз ускорение кода ничего не меняет - значит, и это вряд ли причина.

Выкидываете значения в ШИМ сами напрямую, или библиотекой какой? И вообще, какой хотя бы проц и компилятор?

В общем, не глядя на код - вряд ли получится разобраться.

@Omdy Kork · 16.11.2013, 10:50

Сообщение от oomomstir

Мистика какая-то.
Преобразование заведомо правильное.
Была мысль, что вы не успеваете обрабатывать данные, но раз ускорение кода ничего не меняет - значит, и это вряд ли причина.

Выкидываете значения в ШИМ сами напрямую, или библиотекой какой? И вообще, какой хотя бы проц и компилятор?

В общем, не глядя на код - вряд ли получится разобраться.

Спасибо за участие. Оказалось, что сам дурак - счетчик буфера в цикле не той разрядности взял, он переполнялся и код не успевал выполнятся в отведенное время. После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем. Буду делать на аналоге регулировку.

Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц:
Динные выбирались из самой дешевой SD-карточки аппаратным SPI на максимальной скорости SPI с помощью библиотеки Petit FatFs в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мс.

@OtixPM · 16.11.2013, 15:04

Сообщение от Omdy Kork

После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем.
... ...
Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц:
Динные выбирались ... с помощью библиотеки Petit FatFs

У Меги32 достаточно ОЗУ для использования нормальной конфигурации FatFs, а не Petit! Чтение с карты происходило бы быстрее и более гладко. Petit хуже, это для совсем уж хилых микроконтроллеров.

Сообщение от Omdy Kork

в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мкс

То есть частота SPI у Вас - порядка 700 МГц. Отличный AVR попался. Настройками не поделитесь? ;-)

@Omdy Kork · 16.11.2013, 17:33

Сообщение от OtyxPM

Сообщение от Omdy Kork

После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем.
... ...
Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц:
Динные выбирались ... с помощью библиотеки Petit FatFs

У Меги32 достаточно ОЗУ для использования нормальной конфигурации FatFs, а не Petit! Чтение с карты происходило бы быстрее и более гладко. Petit хуже, это для совсем уж хилых микроконтроллеров.
Думаете переход на FatFS позволит как-то повлиять на уменьшение искажений при пересчете амплитуды? Притом, что буфер буфер опустошается раз в 20 мс, добавление цикла по вышеприведенным формулам не так уж много добавило к 3 мс, поэтому вряд ли уменьшение времени считывания как-то повлияет на те искажения которые вносят именно пересчет. Хотя может быть я чего-то упускаю из виду.

Сообщение от OtyxPM

Сообщение от Omdy Kork

в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мкс

То есть частота SPI у Вас - порядка 700 МГц. Отличный AVR попался. Настройками не поделитесь? ;-)
Ах ты ж ёшкин кот! Точно миллисекунд же! Лишнюю "к" воткнул, извиняюсь.

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
		1
	Пересчет амплитуды сигнала при ИКМ 14.11.2013, 17:56. Показов 5509. Ответов 14 Метки нет (Все метки) Потребовалось на днях изменять амплитуду аналогового сигнала получаемого из ИКМ, или если по простому то нужно изменять громкость воспроизведения файлов записанных в формате wav. Т.е. МК гонит ШИМ на фильтр, а с него на УНЧ. Регулировать нужно удаленно. Конечно можно использовать устройства регулирующие амплитуду уже после фильтра, но хотелось бы все делать еще в МК не доводя до аналогового сигнала. В связи с этим такая просьба - может быть у кого-нибудь завалялся алгоритм пересчета амплитуды сигнала закодированного ИКМ? 0

@Гарнист 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.01.2010 Сообщений: 3,496
	14.11.2013, 18:33	2
	Умножать каждый сэмпл на коэффициент. 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	14.11.2013, 18:44	3
	при цифровой регулировке на малой громкости искажения расти будут, лучше аналоговое управление сделать 0

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	14.11.2013, 21:12	4
	Сообщение от Гарнист Умножать каждый сэмпл на коэффициент. Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск. Как-то по-другому надо. Или может быть я не то делю-умножаю? Под сэмплом понимается один отсчет битрейта? Для восмибитного звука это будет один байт, верно? Сообщение от Johmmy0007 при цифровой регулировке на малой громкости искажения расти будут, лучше аналоговое управление сделать После гугления все больше склоняюсь к этому варианту. 0

@Гарнист 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.01.2010 Сообщений: 3,496
	14.11.2013, 22:20	5
	Сообщение от Omdy Kork Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск. А файл какой был? Загляните в заголовок - PCM? ADPCM? И где был треск? Умножалось/делилось только содержимое чанков с данными? 0

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	15.11.2013, 12:12	6
	Сообщение от Гарнист Сообщение от Omdy Kork Попробовал поделить на два, умножить на два, вычесть два, добавить два - получил треск. А файл какой был? Загляните в заголовок - PCM? ADPCM? И где был треск? Умножалось/делилось только содержимое чанков с данными? Compression Code = 1 PCM/unsompressed, обрабатывались только чанки. 0

@Гарнист 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.01.2010 Сообщений: 3,496
	15.11.2013, 14:39	7
	Удивительно. 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 1,864
	15.11.2013, 14:58	8
	У вас сэмплы со знаком или без? со знаком формула y=xa (a - коэффициент усиления, например, 0.5) 8 бит без знака y=((int)x-128)a+128 (Ну, это чуть упрощённо, пренебрегая клиппингом и без оптимизации) 0

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	15.11.2013, 18:59	9
	Сообщение от oomomstir У вас сэмплы со знаком или без? со знаком формула y=xa (a - коэффициент усиления, например, 0.5) 8 бит без знака y=((int)x-128)a+128 (Ну, это чуть упрощённо, пренебрегая клиппингом и без оптимизации) Значения без знака, но че-то все равно не получается - в динамике тишина. Делаю так: Код unsykned char read_buf[BUF_LEN]; for(i=0;i<BUF_LEN;i++) read_buf[i] = (((int)read_buf[i]-128)*0.5)+128; 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 1,864
	15.11.2013, 19:44	10
	А код, который read_buf заполняет (между первой и второй строчкой) вы пропустили или по ошибке выдаёте на выход пустой массив? (лучше в местах пропусков многоточие ставить, чтобы понятно было) И если обработку сигнала не делаете - на выходе звук есть? Тогда напишите для пробы Код for(i=0;i<BUF_LEN;i++) { read_buf[i] = (read_buf[i]>>1)+64; } (это примерно то же самое, что в вашем коде, только быстро и без плавающей точки) Кстати, маленький совет-оффтопик: если у вас внутренности if/while/for попадают на отдельную строчку - _всегда_ ставьте фигурные скобки. Сэкономите себе много нервов, когда однажды добавите к ним строчку, а окажется, что работает не так. 0

	16.11.2013, 17:33

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	15.11.2013, 22:24	11
	Сообщение от oomomstir А код, который read_buf заполняет (между первой и второй строчкой) вы пропустили или по ошибке выдаёте на выход пустой массив? (лучше в местах пропусков многоточие ставить, чтобы понятно было) Извиняюсь. На самом деле массив конечно заполняется выше в коде. Сообщение от oomomstir И если обработку сигнала не делаете - на выходе звук есть? Да есть, нормальный звук. Сообщение от oomomstir Тогда напишите для пробы Код: for(i=0;i<BUF_LEN;i++) { read_buf[i] = (read_buf[i]>>1)+64; }(это примерно то же самое, что в вашем коде, только быстро и без плавающей точки) Уже так писал. Не полегчало. увы Спасибо за совет маленькими буквами. 0

@oomomstir 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 1,864
	16.11.2013, 01:03	12
	Мистика какая-то. Преобразование заведомо правильное. Была мысль, что вы не успеваете обрабатывать данные, но раз ускорение кода ничего не меняет - значит, и это вряд ли причина. Выкидываете значения в ШИМ сами напрямую, или библиотекой какой? И вообще, какой хотя бы проц и компилятор? В общем, не глядя на код - вряд ли получится разобраться. 0

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	16.11.2013, 10:50	13
	Сообщение от oomomstir Мистика какая-то. Преобразование заведомо правильное. Была мысль, что вы не успеваете обрабатывать данные, но раз ускорение кода ничего не меняет - значит, и это вряд ли причина. Выкидываете значения в ШИМ сами напрямую, или библиотекой какой? И вообще, какой хотя бы проц и компилятор? В общем, не глядя на код - вряд ли получится разобраться. Спасибо за участие. Оказалось, что сам дурак - счетчик буфера в цикле не той разрядности взял, он переполнялся и код не успевал выполнятся в отведенное время. После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем. Буду делать на аналоге регулировку. Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц: Динные выбирались из самой дешевой SD-карточки аппаратным SPI на максимальной скорости SPI с помощью библиотеки Petit FatFs в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мс. 0

@OtixPM 1 / 1 / 0 Регистрация: 11.01.2013 Сообщений: 5,479
	16.11.2013, 15:04	14
	Сообщение от Omdy Kork После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем. ... ... Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц: Динные выбирались ... с помощью библиотеки Petit FatFs У Меги32 достаточно ОЗУ для использования нормальной конфигурации FatFs, а не Petit! Чтение с карты происходило бы быстрее и более гладко. Petit хуже, это для совсем уж хилых микроконтроллеров. Сообщение от Omdy Kork в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мкс То есть частота SPI у Вас - порядка 700 МГц. Отличный AVR попался. Настройками не поделитесь? ;-) 0

@Omdy Kork 0 / 0 / 0 Регистрация: 08.09.2012 Сообщений: 94
	16.11.2013, 17:33	15
	Сообщение от OtyxPM Сообщение от Omdy Kork После исправления заработало, но полезли искажения. Гиблое дело вообщем. ... ... Для тех кто пойдет этим путем некоторые характеристики работы на Atmega 32 на частоте 20Мгц: Динные выбирались ... с помощью библиотеки Petit FatFs У Меги32 достаточно ОЗУ для использования нормальной конфигурации FatFs, а не Petit! Чтение с карты происходило бы быстрее и более гладко. Petit хуже, это для совсем уж хилых микроконтроллеров. Думаете переход на FatFS позволит как-то повлиять на уменьшение искажений при пересчете амплитуды? Притом, что буфер буфер опустошается раз в 20 мс, добавление цикла по вышеприведенным формулам не так уж много добавило к 3 мс, поэтому вряд ли уменьшение времени считывания как-то повлияет на те искажения которые вносят именно пересчет. Хотя может быть я чего-то упускаю из виду. Сообщение от OtyxPM Сообщение от Omdy Kork в два буфера по 256 байт. Заполнение одного буфера занимало максимум 3 мкс То есть частота SPI у Вас - порядка 700 МГц. Отличный AVR попался. Настройками не поделитесь? ;-) Ах ты ж ёшкин кот! Точно миллисекунд же! Лишнюю "к" воткнул, извиняюсь. 0