Waves x controle de frequencia

[zazulak]

...de uma oitava pra outra, a frequencia dobra...

[msamsoniuk]

imagina gerar uma escala de 16.352Hz a 7902.1Hz com intervalos multiplos de 1.0594631 no pic do proex? hahaha

tem que partir para ponto flutuante mesmo...e isso prova definitivamente que nao tem como fazer usando um pic programado em asm! hehehe aquele codigo com ponto flutuante que eu compilei no PC acredito que compila facil para arm, coldfire e blackfin, pq apesar deles nao terem suporte a ponto flutuante no hardware, fica relativamente facil emular ponto flutuante de precisao simples com eles.

muito bom o site fabim!

[vtrx]

O La de um violao equivale o lá da 5° oitava de um piano.. 440hz...
Ja o da guitarra esta ainda mais alto, e do violino ainda mais alto..

Fabim,o Lá de um violão é o mesmo de uma guitarra,apenas a guitarra tem uma escala maior atingindo mais uma oitava,mas isso apartir da décima segunda casa (os violões tambem tem mas geralmente é mais curto).
Quinta corda solta do violão é o memso da guitarra,a não ser que está escutando um instrumento desafinado,acho que vou ter que gravar um sample pra voce ouvir...

tem que partir para ponto flutuante mesmo...e isso prova definitivamente que nao tem como fazer usando um pic programado em asm!

Tem bastante AN sobre isto,tem até rotinas de arredondamento de floating point de 24 bits para integer usando o insignificante 16F84 com timing máximo de 95 e mínimo de 14 clocks:


http://www.piclist.com/techref/microchip/math/round/fp-24bint-ng.htm

[Vonnilmam]

Carambas...


Respondendo ao meu camarada Fabim, é o seguinte amiguinho:

Eu estou tentando, tentando desenvolver um processador musical polifonico (que toca varias notas simultaneamente) e politimbral (que possa tocar simultaneamente varios timbres ao mesmo tempo) ou seja quero desenvolver um gerador musical, para quê?....para utilizar em meus projetos, hoje eu utilizo um chip dedicado da atmel Aí vc poderá estar se perguntando: porque então não continua a utilizar essa budega de chip? e eu respondo: eu continuo utilizando, mas---- Como todo bom desenvolvedor eu quero entender e ter o meu próprio gerador musical (profíssa)....

E tem mais, se alguém aquí tiver "bala na agura" e quiser desenvolver o treco a título honeroso, tenho interesse em comprar o projeto, não importa o processador ou DSP t.i. ou analog etc que será utilizado.... seis vê como eu tô nervoso


Olha só:

Lá é Lá em qualquer lugar (440hz é 440hz em qualquer lugar), minto depende do pais...é isso mesmo, vcs sabiam que nos estados unidos o padrão musical difere em alguns hertz a frequencia da escala acromática (12 notas contando os Bmóis ou notas "acidente")...nem vou comentar nos emirados árabes, lá os caras escrevem com cobrinhas, rsosososososo, hahahah

Basicamente falandomente: Uma frequencia de nota musical do tipo 440hz é a mesma em qualquer instrumento musical (teoricamente), o que muda é o conteúdo harmônico (o timbre).

? ponto flutuante: ponto fixo: vcs querem dizer o quê com isso?

Olha só estão se referindo a um processador (dsp) com ponto flutuante ou estão só se referindo a um processador com calculo flutuante...porque um DSP de ponto flutuante é olho da cara de caro...

Se for isso, posso afirmar que é possivel realizar tudo com um processador (DSP) de ponto fixo, eu tenho uma prova disso aquí, trata-se de um processador ADSP 2105 da analog(epoca dos dinos)....

[Vonnilmam]

há...aguém entre vós deu uma olhada no site que eu postei, alí tem um maluco que fez um gerador de senoides e consegue ter acordes de até 8 notas simultaneamente (eu montei o circuito e funciona mesmo de verdade )
Ele utilizou uma tabela de 64 posições para gerar uma senoide...agora eu só não entendi como ele conseguiu gerar as notas....por favor tentem entender, afinal vcs entendem mais de C do que eu...

Ôooooo fabim, que coisa é essa de "tio"....? é vô....

[barboza]

Depois de perceber a falha que relatei no código do Marcelo, tive vontade de ver como poderia ser gerar estas freqüências com uma tabela de seno.

Escolhendo tamanho da tabela e taxa de amostragem/varredura corretas, o código (cálculos) podem ser minimizados para usar instruções binárias, como o deslocamento.

Testei uma opção no velho 8051 e quem quiser pode baixar o projeto no keil pra debug e ver as formas de onda aqui.

Código: Selecionar todos

void timer1 (void) interrupt 1
{
#define   TABLE_SIZE   (sizeof(bin_data))
#define   MAX_INDEX   (TABLE_SIZE-1)
#define   FA         (TAXA_AMOSTRAGEM-1)
#define   QTD_FREQ   (3)

   static   u16   u16_count;
   static   u16   u16_fi[QTD_FREQ];
   static   u16   u16_f[QTD_FREQ] = {
                           60,
                           697,
                           1209
                           };
   u8   u8_i;
   u16   u16_sum = 0;
      
   TL0 = RELOAD_LO;
   TH0 = RELOAD_HI;

   /*   0...(TAXA_AMOSTRAGEM - 1)   */
   ++u16_count;
   u16_count &= FA;

   for (u8_i = 0; u8_i < QTD_FREQ; u8_i++)
   {
      u16_fi[u8_i] = (u16) (((u32) (u16_count * u16_f[u8_i])) & MAX_INDEX);

      u16_sum += bin_data[u16_fi[u8_i]];
   }

   P0 = bin_data[u16_fi[0]];
   P1 = bin_data[u16_fi[1]];
   P2 = bin_data[u16_fi[2]];
   P3 = (u8) (u16_sum / QTD_FREQ);
}


Inseri um ruido de 60Hz ao DTMF.
Não testei na real, nem no Proteus, mas é possivel ver as formas de ondas no debug do Keil.

[fabim]

tchelo, vamos lá então no seguinte.
Agora fiquei encucado com esta fuck aplicação, onde vai gerar sum de frequencias com este fuck calculo.

Vamos assim.
O fabim tem lá um 2148 com timer 1 e um match reset abilitado para 22050hz, e vai usar o dac de 10 bits para samplear a mistureba de frequencias, desta mistureba o fabim vai jogar para um fft na placa de som do pc, e pegar as frequencias geradas e suas amplitudes reais.

poderia o Sr, expricar corretamente como fica este fuck calculo, pois não entendi bulhufas de nadegas...

lembrando que o 2148 rodando a 56mips, e interrupções ocorrente com intermitencia de
1/22050 = 4,5351473922902494331065759637188e-5
e o arm executando uma instrução a cada
1/56kk = +/- 17nS

o arm com o calculo referido rodando na RAM, tem

2667 instruções, para executar o calculo, e ja deixar o valor para ser jogado no dac na proxima interrupt..


Tem como ? Vou testar na pratica pra ver se fica legalzim.

como a fifo da serial dele tem 32 bytes, pode fazer um ponteiro e capturar esses bytes referidos para as frequencias...
Veja cada 8° tem 12 pontos, se são 5 oitavas.
São 5 * 12 = 60/56teclas na verdade.. Por exemplo.

cada byte que chegar pode ser o valor de frequencia. tipo criar uma constante de multiplicação, ou simplesmente usar uma union pra pegar o valor da short, equivale a 0 a 65535...hz.. Á ja entendeu né?

Isto no caso a ser polifonico, tipo 4..5 notas simultaneas, não sei qual seria o a limitação em 56mips..

vou colocar uma versao com comentarios e testada no linux:

Código: Selecionar todos

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
    FILE *fp; // file descriptor para placa de som no linux
    int i, s0, s1, k1, k2; // variaveis todas int de 32 bits
    char saida, table[256]; // wavetable qq, no exemplo uma senoide

    for(i=0;i!=256;i++) // inicializa wavetable com senoide
    {
      table[i] = (char)(127*sin(i*2.0*M_PI/256.0));
    }

    fp = fopen("/dev/dsp", "w"); // abre a placa de som

    if(fp) // se abrir, roda o codigo, senao vai embora
    {
        k1 = (256*697)/8000;  // k1 de linha  1 697hz
        k2 = (256*1209)/8000; // k2 de coluna 1 1209hz
                              // 1,1 corresponde ao DTMF "1"

        printf("coeficientes: 697Hz => %d, 1209Hz => %d\n",k1,k2);             

        for (i = 0;; i++) // loop eterno
        {
            s0 = table[(unsigned char) (i*k1)]; // primeiro resultado
            s1 = table[(unsigned char) (i*k2)]; // segundo resultado
            saida = (s0 + s1) / 2; // mixer simples
            fputc(saida+128, fp); // envia para a placa de som
                                  // a soma +128 no envio eh necessario
                                  // pq a placa trabalha com pcm nao
                                  // sinalizado, mas para processar audio
                                  // *sempre* use sinalizado
        }
    }
    return -1; // retorna erro se nao conseguir abrir o arquivo
}


para minimizar o problema de overflow, eu calculei o coeficiente antes e multipliquei depois... o problema eh que a menor frequencia vai ser 32Hz (coeficiente 1), enquanto que na maior frequencia (1/4 do sample rate) vc vai ter coeficiente 64, ou seja, na pratica vc soh gera 64 frequencias diferentes na faixa de 32 a 2000Hz.

trocando para:

Código: Selecionar todos

      k1 = (256*697);  // k1 de linha  1 697hz
      k2 = (256*1209); // k2 de coluna 1 1209hz 


e tambem:

Código: Selecionar todos

            s0 = table[(unsigned char)((i*k1)/8000)]; // primeiro resultado
            s1 = table[(unsigned char)((i*k2)/8000)]; // segundo resultado


voce garante capacidade de gerar corretamente de 1 a 2000Hz. porem comeca a ocorrer um overflow periodico, pois os coeficientes variam de 256 a 512000, ou seja, o coeficiente consome 19 bits, sobrando entao apenas 12 bits para o contador i, de modo que ele faz overflow em apenas 4096 contagens (quase 2x por segundo!). mas se vc declarar i como uma variavel long long de 64 bits, o overflow ira demorar alguns anos para ocorrer.

outra alternativa eh usar ponto flutuante:

Código: Selecionar todos

    float k1,k2;
...
        k1 = 256.0*697.0/8000.0;  // k1 de linha  1 697hz
        k2 = 256.0*1209.0/8000.0; // k2 de coluna 1 1209hz
...
            s0 = table[(unsigned char)((int)(i*k1))]; // primeiro resultado
            s1 = table[(unsigned char)((int)(i*k2))]; // segundo resultado


daih fica similar ao primeiro caso lah em cima, soh que agora os coeficientes variam de 0.032 a 64 com grande precisao. usando ponto flutuante de precisao simples, vc consegue sintetizar qq frequencia corretamente e o overflow do inteiro i vai ocorrer apenas depois de 2h de sintese continua da frequencia maxima.

uma forma de resolver o problema de overflow dos indices seria tambem usar um indice separado para cada canal, porem todos incrementando de forma sincronizada de acordo com o sample rate... fica como licao de casa para vc testar isso hehehe

[barboza]

Só não esqueça de limitar o índice da tabela ao seu range.

[msamsoniuk]

entao vonnilmam, a diferenca de ponto fixo e ponto flutuante eh que com ponto fixo vc fica sujeito a overflow durante as operacoes, enquanto que com ponto flutuante vc minimiza o problema.

por exemplo, no calculo de (i*256*f)/8000 com valores inteiros vc faz primeiro as multiplicacoes para que a divisao nao zere o resultado se os valores de i e f forem pequenos. porem fazer a conta antes representa um overflow se os valores de i e f forem grandes! eh um dilema

para fugir disso, a primeira ideia eh usar ponto flutuante, assim vc pode fazer a conta k=256.0*f/8000.0 uma unica fez e usar o coeficiente de ponto flutuante para obter i*k. em principio isso gera um problema: falta de hardware para lidar com ponto flutuante em processadores baratos.

normalmente isso nao eh um problema, pq ponto flutuante pode ser perfeitamente emulado. mas o problema entao comeca a ser performance: trabalhar com um float tipico implica operacoes de 24 bits para a mantissa e 8 bits para o expoente. para um processador 32 bits com instrucao de multiplicacao e divisao, eh moleza.

outra jogada eh usar ponto fixo. supondo que vc tem 32 bits, vc pode jogar 10 bits para a parte decimal e 22 para a parte inteira, assim vc consegue cacular o coeficiente 256*f/8000 (que ficaria equivalente a 256*f/8 nesse caso) com precisao de 1/1000 com maior performance que usando ponto flutuante.

mas da mesma forma, um processador de 32 bits ajuda.

[aos]

só pra esquentar a "briga lá é lá"
a frequencia fundamental de uma nota é mesma em qualquer instrumento.
oque muda é o timbre(ou se quiser chamar forma de onda, serie de harmonicos, componentes como: atack, decay, etc.)

dá uma olhada aqui:

http://caraipora.tripod.com/esc_temp_freq_.htm

[vtrx]

só pra esquentar a "briga lá é lá"
a frequencia fundamental de uma nota é mesma em qualquer instrumento.
oque muda é o timbre(ou se quiser chamar forma de onda, serie de harmonicos, componentes como: atack, decay, etc.)

Qualquer músico sabe disso,é assim que numa orquestra o maestro pode reger a qualquer instrumento,todos leem a mesma partitura,não existe partitura de Lá para piano ou Lá para guitarra.
Mes este assunto ja não faz mais parte desse tópico.

[fabim]

la, la la la la la al ala alalalala ?

la la /;?

la*la=la/la°..

la:

1° lalalalalala
2° la mimi la
3° la mimi la

Agora, o lá da guitarra, equivale a frequencia de qual 8° do piano ?

Isso é muito complicado...
prefiro ficar nos fourrier, DFT, FFT, IFT.. coisas do tipo

[proex]

"..Agora, o lá da guitarra, equivale a frequencia de qual 8° do piano ? ""

Depende de que Lá da guitarra vc esta se referindo.



.

[vtrx]

Agora, o lá da guitarra, equivale a frequencia de qual 8° do piano

Heheh,A guitarra geralmente tem duas oitavas,essas duas oitavas são as mesmas do piano até duas oitavas ,acima disso o piano terá mais 'Lá' mas de oitavas acima,mas é Lá hehe.
Olha,o arquivo La1 é de uma guitarra com distorção,é tocado Lá ,depois uma oitava acima e depois duas oitavas acima.http://www.mandeibem.com.br/?cod=33201019474657287
O arquivo Lá 2 são as mesmas notas tocadas com efeito 'oitavador',todas as 3 notas são Lá mixadas com uma oitava acima,mas é tudo Lá..hehehehe.
http://www.mandeibem.com.br/?cod=3320101948531267

[ribeiro220]

Continuação parte 2.................
Retomando o tópico..............


Achei interessante a ídeia do fabim de tabela unica e mudar velocidade de scan e do proex,1 tabela pra cada nota.
Agora,a minha dúvida(embora o tópico foi criado pelo volnilman)nas duas situações(tabela unica e varias tabelas)se eu usar somente um Pic,quando eu apertar 2 ou mais teclas(polifonia),como que vai sair o som?
No meu raciocinio,a tabela unica vai te dar a soma das 2 ou mais teclas pressionadas,ou seja um batimeno de frequencias que não vai ser igual as 2 notas tocando simultaneamente,correto?
Nas varias tabelas(uma pra cada nota)só vai sair o som de uma nota,acredito que na hora que apertar outra tecla junto,o som vai mudar pra outra frequencia(tabela) ou seja:
Em ambos os casos,será preciso de 1 pic pra cada nota!!!!????

Se estiver errado,desculpem-me

Grato à todos