ディジタル信号処理

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(15)

CPLD 部の回路図を (→こちら) に置きました。 74 シリーズのロジック IC に相当する機能のライブラリと、メガファンクションを使った回路図入力だけで構成されています。 ユーザーが入力する HDL は、一行も書いていません。(システムが自動で生成する HDL …

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(14)

D-Number の応用例として、MIDI to CV コンバータ + VCO をディジタル的に実現する実験として組んだ回路を紹介します。 ソフトウェア部分は、V850 版のFM音源プログラムに処理を追加する形で実現し、ハードウェア部は、「トランジスタ技術」2006 年 4 月号…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(13)

D-Number FM音源チップのデータシートでは、F-Number レジスタの名前の由来については、特に説明されていません。 この F-Number は周波数 (ピッチ) に比例する量ですから、「F」は Frequency の F から取ったものと見て間違いないでしょう。 ここで、F-Nu…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(12)

今回は、ランプ波形サンプリングに相当する処理の実現について考えてみます。 FM音源のオペレータの話題で、フェーズ・ジェネレータの話が出てきましたが、サイン波 ROM を使わずに、フェーズ・アキュムレータの値をそのまま信号として取り出せば、のこぎ…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(11)

前回の「gen_saw2.sce」プログラムに、オーバーサンプリング/デシメーションによる波形である「saw4s.wav」の生成を追加しました。

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(10)

Python で書いた「gen_saw2.py」と同等のプログラムを Scilab を使って書いてみました。 当初の記事では Scilab 専用でしたが、GNU Octave 3.0.0 でも実行できるように、一部修正しました。

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(9)

ランプ波形サンプリングによる wave ファイル「saw6.wav」をオシロスコープで観測した波形写真を下に示します。

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(8)

ランプ波形のサンプリングによる方法の wave ファイルを作成する Python プログラム (gen_saw3.py) を下に示します。

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(7)

これまでは、周波数領域で考えてきましたが、ここからは、時間波形で考えます。 理想のこぎり波をサンプリングしたときに、位相差が現れずに、DC オフセットが変化するだけになってしまったのは、簡単に言えば、波形が「理想的」過ぎたからです。 のこぎり波…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(6)

「saw2.wav」の 46.875 Hz のエイリアス成分は、HPF を通せば除去できますが、基本波の 4359.375 Hz の周辺の -20 dB 程度のスプリアス成分 (10 倍波や 12 倍波のエイリアス) は除去できません。 いったん、サンプル値になったものから、本来のベースバンド…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(5)

前のプログラムで作成した wave ファイルは (→こちら) に置きました。 「saw2.wav」をループ再生して、オシロスコープで観測した写真を下に示します。

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(4)

ナイキスト周波数以下の帯域に制限する方法として、実用性は薄いけれど理想的な手段である、項数を制限したフーリエ級数の計算を採用します。 これまでの例では ですから、基本波から 5 倍波までを加算すれば、理想のこぎり波に理想特性のフィルタをかけたこ…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(3)

今回は、宿題の1問目の、 理想のこぎり波をサンプリングした場合に位相がズレない理由 の解答です。 答えは、ほとんど自明ですが、理想のこぎり波をサンプリングした場合には、ナイキスト周波数 (fs/2) 以上の成分が含まれていて、それがエイリアスとして影…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(2)

前回の、位相をズラした理想のこぎり波をサンプリングした波形を左右のチャンネルに納めた wave ファイルを生成する Python プログラムを作りました。 後日説明する方法による、位相ズレがちゃんと現れるような手段で作成した波形の wave ファイルも同時に生…

ディジタル信号処理による信号発生とエイリアス(1)

今回は、ちょっと趣向を変えてみます。 アナログ信号のサンプリングではなく、ディジタル信号処理の中で直接的に信号を発生させた場合に、パラドックスというか、期待通りに行かないケースがあることを説明します。