FPGAによる音声信号処理

音声信号処理の開発環境
開発ツール:Vivado 2020.1
FPGAボード:Basys3
AD/DA変換器:Pmod I2S2
サンプリング周波数:44.1kHz
チャネル数:2
AD変換器の量子化:24ビット
FPGAでの信号長:48ビット固定小数点(整数部 8ビット,小数部 40ビット)
AD変換結果の拡張:符号拡張8ビット_(小数点位置) + AD変換結果24ビット + 0を16ビット
DA変換器への出力:小数点位置から下の24ビット
48ビット同士の符号付き乗算:FPM( x, y )
48ビット同士の符号付き除算:FPD( x, y )

固定小数点の設計


実機の構成


音声信号処理の実践
最小構成のスルー(参考)
スルー
遅延器
1次LPF
1次HPF
10点平均値フィルタ
ノッチフィルタ
適応ノッチフィルタ
リングバッファによるボイスチェンジャ
リバーブエコー
正弦波の乗算によるボイスチェンジャ
線形予測器
ノイズゲート
ディストーション
ボーカルキャンセラ
半波整流処理
全波整流処理
全波整流+ディストーション

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