Maclabo@MNCT-S 2003 Grad.Resarch "Real-Time DSP/FPGA Sound Processing"

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平成15年(2003年)度
DSP/FPGAによるリアルタイム音声処理に関する研究
Real-Time DSP/FPGA Sound Processing
研究者　　植中敬二(Keiji Uenaka)，土田憲生(Norio Tsuchida)
指導教官　　町田　秀和

プレゼンテーション
サンプル音声あり
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　本研究の目的は、DSPおよびFPGAを用いてリアルタイム音声信号処理を実現することです。本年度の目標は、Texas Instrument社のDSP評価ボード「C6711DSK」を用いて「心地よい」効果を意識したリアルタイム信号処理を行うことに置いた。
　以下の多くの成果と知見を得られて大変有意義であった。

チャープ信号をExcelで生成し音声化して、周波数スイープ/音量スイープのパラメータによる、どのような心理的な感覚が得られるかを試した。(クジラの鳴き声などを意識した)
DSP,CCS,ディジタルシステム実現について、ゼミや開発を行い理解を深められた。
Texas Instrument社のDSP統合環境CCS(Code Compser Studio)によって、 C言語による信号処理プログラミングを、一通り行う技術を身に付けた。
Texas Instrument社のDSP評価ボード(C6711DSK)を用いて、ジステムを実現し、開発したプログラムを評価できた。
基本的な信号処理アルゴリズム(フィルタリング、ピッチ/速度変換、フランジャ、リバーブ/エコー) を実現し、これらを組み合わて、「心地よい」心理的な効果を得られる見通しを得られた。
「1/f揺らぎ」を始め、音楽(音声)に対する心理的効果について、文献調査を行った。

　このテーマの最終的な目的は、

DSPのソフトウェアの柔軟性と、FPGAのハードウェアの再構築性を生かした柔軟なリアルタイム音声信号処理の実現
MATLAB/Simulinkから、TIのDSP、ALTERAのFPGA(Stratix:DSP-Bulider)、によるシステムをグラフィカルに設計/実装する。
ビットレート変換や広帯域補間などの最新のディジタル信号処理の評価
「1/f揺らぎ」などの「心地よさ」を感じられる音声信号処理の追及（心理的アプローチも含む）

　予算および時間的な制約で、まだ前途は長いが、着実にDSPの使いこなしをマスターでき、基本的な信号処理アルゴリズムを実現できたので、今後は、懸案のFPGAの連携を目指して研究をすすめて行きたい。