Σχεδιασμός και υλοποίηση ενσωματωμένου συστήματος ψηφιακού Delay - Echo για ακουστικό σήμα

Abstract

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός ενσωματωμένου συστήματος (Embedded system), που θα επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο ένα ακουστικό σήμα προερχόμενο από ένα ηλεκτρικό μουσικό όργανο και θα δημιουργεί ένα εφέ καθυστέρησης (delay/echo effect). Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται από μουσικούς και ηχολήπτες κατά τις διαδικασίες της ηχογράφησης και της μίξης, προκειμένου να δημιουργηθεί ένας πιο ρεαλιστικός ήχος, όπως επίσης και για την επίτευξη διαφόρων ηχητικών εφέ. Το πρωτότυπο που υλοποιήθηκε αποτελείται από ένα ψηφιακό υποσύστημα και από ένα αναλογικό. Υο ψηφιακό υποσύστημα συνίσταται από έναν προγραμματιζόμενο μικροελεγκτή και από δύο σειριακούς μετατροπείς σημάτων: έναν μετατροπέα αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (ADC) και έναν μετατροπέα ψηφιακού σήματος σε αναλογικό (DAC). Σχετικά με το αναλογικό υποσύστημα, αυτό περιλαμβάνει δύο όμοια βαθυπερατά φίλτρα. Το πρώτο χρησιμοποιείται ως antialiasing φίλτρο πριν το ADC , ενώ το δεύτερο φιλτράρει την έξοδο του DAC. Το σύστημα βασίστηκε στον μικροελεγκτή Propeller. Το γεγονός ότι ο μικροελεγκτής αυτός δεν είναι εξειδικευμένος ψηφιακός επεξεργαστής σήματος (D.S.P.) αποτέλεσε μια επιπρόσθετη δυσκολία, ταυτόχρονα όμως και μια πρόκληση η οποία αντιμετωπίστηκε επιτυχώς.