Audiosignaalin käsittely FPGA-piirejä ja MATLAB-ohjelmistoa hyödyntäen
Toiviainen, Jimi (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202201131270
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202201131270
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli toteuttaa kitaraefektipedaali hyödyntäen digitaalista signaalinkäsittelyä. Työssä piirrettiin ohjelma kaaviokuvana MATLAB-ympäristössä, josta se vietiin FPGA-piirille käyttäen Simulink- ja Xilinx Vivado -ohjelmistoja.
Opinnäytetyön teoreettisessa osassa tutkittiin digitaalisen äänen historiaa ja työssä vaadittavia ohjelmistoja, vaatimuksia ja arkkitehtuuria.
Toteutusosassa suunniteltiin erilaisia efektejä kaaviokuvaan, asennettiin FPGA-piirille vaadittava ohjelmisto ja siirrettiin suunniteltu kaaviokuva FPGA-piirille.
Testausosiossa testattiin vaatimuksia MATLAB-simulaatiossa ja FPGA-piirillä.
Työn tuloksena MATLAB-simulaatiossa saatiin suurin osa halutuista efekteistä toimimaan. FPGA-piirille saatiin asennettua tarvittavat alustukset ja tässä työssä suunniteltu ohjelma MATLAB-ympäristön kautta. FPGA-piirillä todettiin myös toimivaksi prosessoimattoman signaalin läpikulku. Todettiin myös, että jatkokehityksenä voitaisiin selvittää tarkempia parametreja ja efektityyppejä, jotka toimisivat paremmin FPGA-ympäristössä.
Opinnäytetyön teoreettisessa osassa tutkittiin digitaalisen äänen historiaa ja työssä vaadittavia ohjelmistoja, vaatimuksia ja arkkitehtuuria.
Toteutusosassa suunniteltiin erilaisia efektejä kaaviokuvaan, asennettiin FPGA-piirille vaadittava ohjelmisto ja siirrettiin suunniteltu kaaviokuva FPGA-piirille.
Testausosiossa testattiin vaatimuksia MATLAB-simulaatiossa ja FPGA-piirillä.
Työn tuloksena MATLAB-simulaatiossa saatiin suurin osa halutuista efekteistä toimimaan. FPGA-piirille saatiin asennettua tarvittavat alustukset ja tässä työssä suunniteltu ohjelma MATLAB-ympäristön kautta. FPGA-piirillä todettiin myös toimivaksi prosessoimattoman signaalin läpikulku. Todettiin myös, että jatkokehityksenä voitaisiin selvittää tarkempia parametreja ja efektityyppejä, jotka toimisivat paremmin FPGA-ympäristössä.