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オーディオシステム設計ツール

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

オーディオシステム設計ツール

このWikiでは、Wio TerminalとReSpeaker 2-Mit Hatを使用して、オーディオライブラリ用のオーディオシステムを設計するためのオーディオシステム設計ツールの使用方法を紹介します。このツールを使用すると、入力と出力がどこに向かっているかを視覚的に確認できるため、オーディオシステムの設計が非常に簡単になります。

これは、Teensy Audio Library用オーディオシステム設計ツールのSeeedによるフォーク版です。

はじめに​

  • オーディオシステム設計ツールにアクセスしてください。このツールに関する詳細情報は、teensyもご覧ください。

  • サイトにアクセスすると、左側の列にオーディオライブラリの利用可能な機能がすべて表示されます。

  • 各クラスをクリックすると、そのクラス内で利用可能な関数とその使用方法を確認できます。

オーディオシステムの設計​

SDカードから音楽ファイルを再生する​

オーディオ設計システムの基本を理解するために、例を使って説明します。例えば、ReSpeaker 2-Mic Hatを介してスピーカーからSDカードの曲を再生したい場合：

  • INPUT はSDカードからの再生です。

  • OUTPUT はI2S出力です。

  • wm8960 はReSpeaker 2-Micsの制御ユニットです。

設計は以下のようになります：

  • 上部のExportをクリックして、システムのマクロ定義をArduino IDEに貼り付けるためにエクスポートします。

サンプルコード​

以下のサンプルコードは、先ほど設計したシステムのマクロ定義を使用して、SDカードから音楽ファイルを再生します。

note

MicroSDカードにSDTEST1.wav、SDTEST2.wav、SDTEST3.wav、SDTEST4.wavという音楽ファイルがWio Terminalに入っていることを確認してください。

#include <Audio.h>
#include <Wire.h>
#include <Seeed_FS.h>
#include "SD/Seeed_SD.h"

// GUItool: begin automatically generated code
AudioPlaySdWav           playSdWav1;     //xy=376,277
AudioOutputI2S           i2s1;           //xy=611,277
AudioConnection          patchCord1(playSdWav1, 0, i2s1, 0);
AudioConnection          patchCord2(playSdWav1, 1, i2s1, 1);
AudioControlWM8960       wm8960_1;       //xy=496,363
// GUItool: end automatically generated code

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial);

  // オーディオ接続にはメモリが必要です。詳細については、MemoryAndCpuUsageの例を参照してください。
  AudioMemory(8);

  wm8960_1.enable();
  wm8960_1.volume(0.7);

  while (!SD.begin(SDCARD_SS_PIN,SDCARD_SPI,10000000UL)) {
    Serial.println("カードのマウントに失敗しました");
    return;
  }
}

void playFile(const char *filename)
{
  Serial.print("再生中のファイル: ");
  Serial.println(filename);
  // ファイルの再生を開始します。このスケッチはファイルが再生されている間も続行します。
  playSdWav1.play(filename);
  // ライブラリがWAV情報を読み取るための短い遅延
  delay(5);
  // ファイルの再生が終了するまで単純に待機します。
  while (playSdWav1.isPlaying()) {
  }
}

void loop() {
  playFile("SDTEST1.WAV");  // ファイル名は常に大文字の8.3形式です
  delay(500);
  playFile("SDTEST2.WAV");
  delay(500);
  playFile("SDTEST3.WAV");
  delay(500);
  playFile("SDTEST4.WAV");
  delay(1500);
}

ピーク検出​

次に、SDカードから音楽を再生しながらピーク検出を行うシステムを設計してみましょう。

  • INPUT はSDカードからの再生です。

  • OUTPUT はI2S出力と2つのピークです！1つは左チャンネル用、もう1つは右チャンネル用です。

  • wm8960 はReSpeaker 2-Micsの制御ユニットです。

サンプルコード​

こちらをご確認ください。

オーディオスペクトラムビジュアライザー​

これは、SDカードから音楽を再生しながらFFTを実行して周波数データを取得し、オーディオスペクトラムビジュアライザーを実装する例です。

  • INPUT はSDカードからの再生です。

  • OUTPUT はI2S出力とFFT計算です。

  • wm8960 はReSpeaker 2-Micsの制御ユニットです。

ここでは、もう1つの便利な機能であるMixerを紹介します。これにより、最大4つのオーディオチャンネルを1つにまとめることができます。FFTを実行する際にチャンネル（左と右）を組み合わせる方が、単一チャンネルよりも正確です。

サンプルコード​

こちらをご確認ください。

リアルタイムで録音と再生​

今回は、リアルタイムで録音と再生を行うシステムを設計してみましょう！

  • INPUT はマイクからの録音です：Input I2S -> RecordQueue

  • OUTPUT はI2S出力です：PlayQueue -> Output I2S

  • wm8960 はReSpeaker 2-Micsの制御ユニットです。

サンプルコード​

こちらをご確認ください。

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