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FPGA+Synthesijerで
ヴォコーダを作ってみた
東京農工大学
鈴木 涼太(@JA1TYE)
自己紹介
鈴木 涼太(@JA1TYE)
東京農工大学 情報工学科 3年
中條研究室所属
? 趣味でAVRとかCortex-M3/M0とか
– なぜか(?)いつもFM音源を実装している
2015/2/1 2
きっかけ
? 3年次後期の科目「システム製作実験」
– 興味のあるテーマを選択?実装
– 「Java言語によるハードウェア設計」
– Synthesijerの評価とデモの実装
? 何を作るか?
– デモをしてわかりやすいもの
– マイコンだと「ちょっと」厳しそうなもの
– HDLで書きたくないもの
→ヴォコーダ
2015/2/1 3
ヴォコーダとは
? エフェクタの一種
– ロボットボイス風の効果を与える
– 楽器の音に声の特徴を反映する
– YMO”Technopolis”等々で使用
2015/2/1 4
ヴォコーダ:デモ
2015/2/1 5
https://www.youtube.com/watch?v=PLQzSzJHBTI
ヴォコーダの仕様
? Spartan-3 Starter Kitに実装
? 動作周波数は50MHz
? サンプリング周波数は約24kHz
→1サンプルの処理は2048サイクル以内
? バンド数は8バンド
– 明瞭度に影響
2015/2/1 6
実装:全体構成
2015/2/1 7
実装:Verilog HDL部
? レシーバ/トランスミッタ
– 同期シリアル通信
– Java実装部の起動制御
? トーンジェネレータ
– カウンタによる鋸歯状波生成
– 基板上SW入力の読み取り
2015/2/1 8
実装:Java実装部
? ヴォコーダの処理はすべてJavaで記述
– 1つのクラス、3つのメソッド
– 全体で100行程度
– 事前にPC上で動作を確認
– 固定小数点演算で実装
? フィルタはMusic-DSP[1]の実装を利用
– IIRフィルタ
– フィルタ係数は事前に計算
[1]http://www.musicdsp.org/
2015/2/1 9
今後の目標
? 明瞭度の向上
– フィルタの次数?バンド数を増やす
– フィルタ処理の並列化
? Verilog HDL部の削減
? 小型化
– 他のボードへの移植
– 外付け回路もシンプルに
2015/2/1 10

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