回路のほうも実験

ＦＦＴばかりじゃなく、回路のほうもちゃんと実験
しておかないといけないなぁ。

以前の実験
http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/713.html
からずっとほったらかしだったけど、今回はこれを
単にヘッドフォンで聴くんじゃなく、ｐｉｃｏ　ｓｃｏｐｅ
でＦＦＴを掛けてスペクトルを眺めてみたい…という
話し。

今回のコンセプトは、一つには1弦1弦完全に独立した
信号のセンスができるということと、それをＦＦＴ掛けて
1フレット単位で音量が拾えるということ。

1フレット単位で音量が拾えるためには、大事なのは
弦の振動波形にあまり倍音成分などが含まれていない
ということ。倍音成分があまり載っちゃってると、
ＦＦＴを掛けても1フレット単位でちゃんと分離
出来るのかが難しい…。

ってわけで、この間のビヨンビヨンの輪ゴムの音の
代わりに、あの１×２材で作ったソリッドウクレレ
http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/730.html
の弦を弾いてみようという作戦。これでちゃんと
信号が拾えて、しかも倍音成分が少ない信号が
拾えていることを祈るばかり。まぁ、少しくらい
倍音成分が載っててもなんとかできる処理方法の
はずなんだけど。

とりあえずスペクトルとして見れればいいだけ。
感触が判れば十分。遅延時間とかは特に気にしない
ので、ｐｉｃｏ　ｓｃｏｐｅで十分。

うーん、旨く鳴ってくれるといいな。

ピックアップ部分はエポキシパテを使ってすでに
ユニットかしてあるんだけど、それをドライブする
回路は都度ブレッドボードなのでちょっと手間。
まぁ、ちょっと気合入れて組んでみよう。

今日は昼間お出かけしちゃってwindows7マシン
組み立てる時間はなかったな…。明日以降だな…

もっと大きな問題

もっと大きな問題があった…。忘れてた…。

２５６点サンプルでＦＦＴを掛けると、単純計算なら
２５６個のサンプルを取り込むまでキチンと周波数の
解析が出来ないのでは？ということ。
言い換えると、２５６点取り込むのにどのくらいの
時間が掛かるのか…　それが問題。

ナイキスト周波数を８００Ｈｚとするなら、サンプリング
周波数は１６００Ｈｚ。ってことは、
（１÷１６００Ｈｚ）×２５６点＝０．１６秒

弦を弾いてから２５６点取り込み終わるまで０．１６秒
かかるということ。うーん。ＦＦＴをどれだけ早く
処理し終えても、その元ねたであるサンプリングが自体
が０．１６秒遅延するのか…うーん。

２５６点サンプルとする時点で遅延の長さは避けられない
わけなんだなぁ。うーん。
ＳＲＡＭが潤沢に使えるならアレコレ選択肢はあるけど、
４ＫＢの制約は結構でかいなぁ。

もっと工夫が要るのかな？

１本の弦からの信号をさらに高音・低音に分けて
サンプリング、そいつらにそれぞれＦＦＴを掛けるとか。

いや、もしかしたら１２８点や６４点に減らすことで
パート毎のＳＲＡＭ消費量は減らしつつ、周波数分解能
は据え置きで、遅延時間だけ短くすることもできる
のかなぁ？リクツから言えば…。

制御はやたらと面倒くさくなるだろうけど。１つの
弦から複数に分けて読み込むわけだから、各回路（ＬＰＦ）
も、各ナイキスト周波数にあわせていっぱい用意する
必要ができちゃうからなぁ…ソフト的にもハード的にも
結構メンドウ。

ふと、クリップ式のクロマチックチューナーを探してみる。
こいつらも、結構細かい周波数分解能が必要なはず。
中身はデジタル回路のＦＦＴだろうと。

大きさから考えると、かなり小さいマイコンで処理
してそうな感じ。なんか糸口がありそうな…

ただよく考えると、チューナーってそもそも遅延時間
は結構大きかったような。
うーん。２５６点どころではなく、もっとたくさんの
サンプルを取って、時間掛けて変換しても問題ない
製品だもんなぁ。目指す方向がちょっと違うかも。

ROLANDのGR-20GKのレビューも見てみる。
うーん、「微妙な遅延」かぁ。微妙な遅延があるっていう
のが製品レベルでも存在するってことか。

そう簡単には片付かないってことかもしれんなぁ…
頑張ろう。

作戦進行中

制約事項を色々とアタマに浮かべながら、さらに作戦
を練りつづけてみる。

２５６点サンプリングで単純に全レンジの周波数解析
を行うとすると、どうしても周波数分解能が物足りない…

かと言って、４ＫＢのメモリでは4チャンネル別々の
周波数帯でＦＦＴ掛けるほどの余力もないだろうし、
ＡＤＣトリガの割込み制御も複雑になっちゃうし、
ＡＤＣ取り込みのタイミングとＦＦＴ時の読み出し
タイミングの制御も難しくなるし…

５１２点に増やすのも無理。

と色々な制約事項を念頭に、表計算ソフト上で
あれこれシミュレーション。一つの案が出来た。

実数値の数値列2セットを一度にＦＦＴ掛けて分離、
それを2度行えば4系列のＦＦＴが可能なので、
それぞれのナイキスト周波数をちょっとずらして
設定してしまえば、各弦用に必要な周波数分解能は
確保出来そうだと見えてきた。

低音側２弦のナイキスト周波数は800Hz程度に、
高音側２弦は1200Hz程度に。

その辺で設定すればまぁまぁなスペックが確保
できるんじゃないかなぁ？あとは４ＫＢの
ＳＲＡＭに入りきるか、処理が間に合うか、
その辺かな…

もうちょっと色々検討してみよう。