ACB-BF592とUMB-SGTL5000を使ったTalk ThroughをTOPPERS/JSP上で実現する

オーディオ・プラットフォーム・プロジェクトであるBlueTankも、ベース基板が上がってきて半年が経とうとしています。その間にベア・メタルなアプリケーションは幾つか実装したのですが、そろそろ色々な不満が出てきました。

Blackfin BF592は、ARM Cortex-Mシリーズ等と比較しても有り余るプロセッサ能力を持っています。簡単なサンプル・プログラムならともかく、システムとして様々なサービスを提供するのにRTOSを使って楽をしたくなってきました。RTOSを使えばNatural Tiny Shell (NT-Shell)もシステム・シェルとして提供できます。「ビデオやオーディオのDMAバッファの管理手法 (動かして遊べるソースコード付き!)」をRTOS上で試してみたいというのもあります。

プロジェクトを始めた当初はフラッシュ・ロムへの書き込みも出来なかったため独立した組み込みシステムとして動作しませんでした。Blackfin BlueBootを実現した事で独立した組み込みシステムとしての道筋が見え、だんだんと欲も出てきました。

幸いにも、DSP空挺団の酔漢さんが「ACB-BF592とTLV320AICを使ったTalkthroughサンプル。TOPPERS/JSPベース。 (bf592_tlv320aic23b_talkthrough) 」というものを公開して下さっています。このプロジェクトは、TOPPERS/JSP for Blackfin上に、使いやすいI2C制御層が組み込まれた上、オーディオ・フレームワークUZUMEが実装されています。

BlueTankプロジェクトにおけるRTOS環境の出発点として、この酔漢さんの成果物をふんだんに活用させて頂く事にしました。これは本当に有難い話です。

TLV320AIC23BもI2Cインターフェースを持つデバイスですから、UMB-SGTL5000に搭載されているオーディオ・コーデックに対する処理も、少しの改造で可能だろうという算段。実際に酔漢さんの丁寧な設計実装のおかげで、ものの３分でBlueTankでもTalk Throughが動作するようになりました。ちなみに、オリジナルのコードは、レジスタ互換のSSM2603が搭載されたUMB-SSM2603でも動作します。

唯一変更したソースコード : uzume.c

対応は至って簡単で、init_codec関数の中身を少し変更しただけです。

今回のTalk Throughは、氏の進めているUZUMEフレームワーク上に構成された物です。

BlueTankプロジェクトも、UZUMEフレームワークを使って色々と実験を進めようと考えています。

素晴らしいプロジェクトを公開して頂いているDSP空挺団の酔漢さんには感謝感謝です。

BlueTank BF592 FFT Graphical Spectrum Analyzer

Analog Devices社Blackfin BF592搭載オーディオ・プラットフォームBlueTank BF592を使ったグラフィカル・スペクトラム・アナライザーです。



2x8文字のLCDですが、都合の良い事に8文字のユーザ・フォントを登録する事ができます。
1文字1バンドで考えてしまうと8バンドしか表示できません。

でも、1ピクセル1バンドとして考えると5ドットx8文字で最大40バンドの表示が可能になります。
この基板設計時に考えた事をようやく実現する事ができました。
8文字表示のLCDを選択したのは、単に「コンパクトだから」というわけではなかったのです。

今回のサンプリング周波数は48,000[Hz]でFFT計算サイズは64です。
なので周波数軸での分解能は750[Hz]という事になります。

750[Hz]の分解能で40バンドまで表示できる事を考えると、ナイキスト周波数の範囲まで十分に表示できる事がわかります。
FFT計算サイズの内部定義を一行書きかえるだけで、表示側も連動するように実装しました。
折り返し成分を表示しないようなガードも入れてあります。

BlueTank BF592に対するオーディオ・フレームワークの実装もかなり進みました。
上記のコードはフレームワーク層のコードを除くとコメントを含んで約300行の実装で済みます。
(コメントが何行なんだ！)

アプリケーション共通の処理は全てオーディオ・フレームワーク側に隠ぺいしました。
main.cみたいな小さなアプリケーションの実装のみで上記のような処理を実現する事ができます。

ちなみに、上記のアプリケーションは天ノ岩戸のmayaさんが実装したFFTアナライザを改造して作りました。この場を借りてお礼申し上げます。

そして、オーディオ・フレームワークについてはDSP空挺団の酔漢さんの作られたUZUMEにかなり影響を受けています。最初はUZUMEのミニマム・プラットフォームとしてBlueTank BF592を仕立てる計画でしたが、似ても似つかない物になってしまったのでもじってUZURAというフレームワーク名を付けました。変なフレームワークで本家や市場に混乱や迷惑をかけない措置です。

ちょっと借り物競走みたいなプロジェクトになってきましたが、まだまだBlueTank BF592遊びは続けようと考えています。

オーディオ・プラットフォームBlueTankの始まりとUZUMEオーディオ・フレームワーク

まえがき

先日からBlueTankだとか何とか書いていて、経緯を知らない人にとっては「何を言っているの？」という感じです。この記事では、オーディオ・プラットフォームBlueTankの始まりとUZUMEオーディオ・フレームワークについて触れたいと思います。

前々からオーディオ装置の開発をやりたいなぁと考えているわけですが、それっぽい入口を仕立てる度にシェルを作るのに忙しくなったり、デバッグ用ツールを作るのに忙しくなったりと何をやっているんだという状態です。

そうは言えども、徐々に何をどう進めようかという指針が明確になってきました。

まずは下回りを固めようという事でオーディオを簡単に扱うためのフレームワークを構築しようと考えるわけですが、実はDSP空挺団をホストされている酔漢さんが既に完成度の高いフレームワークを構築されています。

ということで、後はお手頃なハードウェア・プラットフォームを構築して、その上でフレームワークを使って楽しめば良いじゃないかとなるわけなのです。

ハードウェア・プラットフォーム

以前にBlackTankを設計した時に面倒な思いをして、「これを続けるのは大変だなぁ」と考えていました。
もっと手軽なプラットフォームで開発したいと考えたわけです。

そこに現れたのが金子システム社のDSP基板です。
お値段とサイズがコンパクトなのでほぼリスクなし。

こいつを載せるベース基板を作りさえすればスタートできるなぁと考えていました。

で、作ってみたのが以下の写真・・・。（え？）

基板マニアの私としては、この手作り感がどうしても許せません。
そして、複数個作れと言われても作る気になれません。
要するに、手作業でユニバーサル基板に配線する事に手軽さを感じませんでした。

結局のところ簡単なベース基板を設計する事にしました。
それがBlueTankとなったのです。
とはいえ、DSP基板上にほとんど必要な部品が搭載されているため、ベース基板の回路はスカスカです。

BlueTankで実現するかどうかわかりませんが、装置モノとして筺体設計も考えています。
BlueTankの基板はTAKACHIのLCS135-Hに収まるように設計してあります。

UZUMEオーディオ・フレームワーク

UZUMEオーディオ・フレームワークは、オーディオ処理に必要なリアルタイム制御部分を遮蔽し、オーディオの処理のみに注力できるように考えられているフレームワークです。

フレームワークでは、予め想定された用途の範囲でAPIが整備されています。

一部はBlueTankに適用できないので、対応はこれから考えますが、UZUMEオーディオ・フレームワークの比較的小さなプラットフォームの部類にBlueTankを該当させたい考えです。

「コンパクトなハードウェアで各種オーディオ処理の実験が可能！」というのがBlueTankの位置付けでしょうか。

プロジェクト・ページ

オーディオ・プラットフォームBlueTankにも、UZUMEオーディオ・フレームワークにも、プロジェクト・ページが存在します。興味のある人は訪れてみて下さい。

• オーディオ・プラットフォームBlueTank
• UZUMEオーディオ・フレームワーク