Zadanie postawione przede mną to było zrobić generator prostych sygnałów taki DDS ale na bardzo ograniczonym paśmie częstotliwości - podstawowe założenie było conajmniej od 0 do 20kHz. Miałem wykorzystać do tego atmegę oraz jakiś przetwornik DAC ale koncepcja musiała być zmieniona. Zamiast tego jako małą platformę potraktowano komputer Raspberry Pi, z wykorzystaniem najbardziej optymalnego języka jakim jest Python3
Ostatecznie program generuje sygnały spróbkowane do 192kHz, więc szału nie ma ale z jakiegoś niezrozumiałego dla mnie powodu wszystkie znalezione przeze mnie generatory tego typu mają próbkowanie 44,1kHz.
No i ponieważ to jest pythonowe ustrojstwo działa na każdym komputerze na którym jest zainstalowany Python3 (pod pythonem 2 też powinno ruszyć).
Wiem że na tym forum rzadko pojawiają się skrypty pythonowe ale cóż
może komuś się przyda.[syntax=python]# -*- coding: utf-8 -*-
import wave
from math import sin, pi, copysign
from array import array
import platform
import os
SAMPLING_FREQ = 192000
MAX_FREQ = 80000
MIN_FREQ = 10
MAX_AMLP = 127
MIN_AMLP = 1
MAX_TIME = 60
MIN_TIME = 1
def play_sig(freq, time, ampl, sign_type):
"""
:param freq:
:param time:
:param ampl:
:param sign_type:
:return:
"""
# check input values #
if freq > MAX_FREQ:
freq = MAX_FREQ
elif freq < MIN_FREQ:
freq = MIN_FREQ
if ampl > MAX_AMLP:
ampl = MAX_AMLP
elif ampl < MIN_AMLP:
ampl = MIN_AMLP
if time < MIN_TIME:
time = MIN_TIME
elif time > MAX_TIME:
time = MAX_TIME
# check what signal type to produce #
if sign_type == 's':
function = sine
elif sign_type == 't':
function = triangle
elif sign_type == 'z':
function = sawtooth
elif sign_type == 'p':
function = square
else:
raise RuntimeError("You have to enter one char from \'s\', \'p\', \'t\', \'z\' "
"in order to specify what type of signal you want to hear")
# calculate samples for one period of signal #
signal = array('h') # switch to l and it will be 32 bits - remember to also change setsampwidth to 4
ratio = SAMPLING_FREQ / float(freq) # float added to be compatible with python 2
cycle = SAMPLING_FREQ
min_phase = 1 / ratio
for i in range(SAMPLING_FREQ):
phase = (i / ratio) % 1 # get only part after decimal point
if phase < min_phase / 10 and i != 0:
cycle = i
break
value = function(phase, ampl)
signal.append(value)
# extend signal by cycling it #
signal *= int(time * SAMPLING_FREQ / cycle)
# create wave file and enter parameters #
output = wave.open('temp.wav', 'w')
output.setnchannels(1) # mono sound
output.setsampwidth(2) # 16 bit resolution
output.setframerate(SAMPLING_FREQ)
output.writeframes(signal)
output.close()
# play newly created wave file
play('temp.wav')
def triangle(phase, ampl):
return int((abs(phase - 0.5) - 0.25) * 4 * ampl * 256)
def sine(phase, ampl):
return int((sin(phase * 2 * pi)) * ampl * 256)
def sawtooth(phase, ampl):
return int((phase - 0.5) * 2 * ampl * 256)
def square(phase, ampl):
return int(copysign(ampl * 256, phase - 0.5)) # phase < 0.5 ? -ampl*256 , ampl*256
def play(filename):
if platform.system() == 'Windows':
os.system('start ' + filename)
else:
os.system('aplay ' + filename + ' -Dplug:default')[/syntax]
Jeśli z jakiegoś powodu ktoś chciałby to ulepszać to proponuje aby dla sinusa postarać się o przesunięcie w fazie o 1/4 okresu tak aby nieciągłości związane z zapętlaniem jednego cyklu trafiały na miejsce gdzie sinus ma najmniejsze pochylenie a nie tam gdzie pochylenie jest największe. Prawdopodobnie wystarczy w funkcji sine przy wyliczaniu odpowiedniej wartości zrobić (phase-0.25) zamiast phase samo z siebie, ale trzeba by było to jeszcze sprawdzić, albo po prostu zastosować w funkcji sine kosinusa
Statystyki: Napisane przez rekon — 11 sty 2016, o 18:21
]]>