3-3. 信号波形の操作

3-3-1. 信号波形を操作してみましょう

ＤＳＰに入力される信号波形は、１サンプルずつディジタルデータとなり、 プログラム上では変数として表されます。その変数に対して、出力する前に 演算を行えば、入力された信号の波形を自由に操作することができます。 ここでは、ＤＳＰのサンプルプログラムを修正することにより、信号波形を様々に 変化させてみましょう。

【実習 3-3-1】＜入力信号を任意倍する＞

1. エディタでサンプルファイル[pass1] を開いてください。これは、実習 3-3-1で使用したものと同じものです。 読み込んだ波形のサンプル値（data）を２倍してから出力してみましょう。 この処理は、例えばread_input()とwrite_output(data)の間に data = 2.0*data;を加えることで実現できます。 コンパイルして実行してください。
2. ＤＳＰボードの入力端子に、ＳＧから数kHz、±1[V]の信号を入力してください。 入力波形と出力波形を、オシロスコープで比較してみてください。
3. 倍率を様々に変更して、入出力を比較してみましょう。倍率をあまり 大きくし過ぎるとどうなるでしょうか。

【実習 3-3-2】＜いろいろと操作してみる＞

サンプリングされたディジタル信号が一旦ＤＳＰ内部に取り込まれてしまえば、 上のような簡単な定数倍だけでなく、プログラムで記述できる限り、様々な 処理を行うことができます。

※ ただし、処理に要する時間が、「あるサンプル値を取り込んでから次の サンプルを取り込むまでの時間（１サンプル周期）以内」であることが 前提となります。そうしないと、入力データが取りこぼされてしまいます。

1. 上のサンプルプログラムを元にして、以下のようなプログラムを作成し、 実行してみてください。ＳＧから入力に適当な信号を入れて、 出力波形をオシロスコープで確認してみましょう。
   • 入力波形を２乗する
   • 入力波形の絶対値（大きさ）を取る（全波整流）
     
   • 入力波形の正の部分のみを取り出す（半波整流）
     

【実習 3-3-3】＜入力信号に遅延をかける（ディレイ）＞

1. エディタでサンプルプログラム[delay] を開いてください。 このＤＳＰプログラムは、指定したサンプル数の分だけ、入力信号を遅らせて 取り出すことのできる関数を利用しています。
   • マクロDELAYLENで、遅延させるサンプル数を指定しています。
   • DELAYLEN+1の大きさの配列（delay）を定義します。
   • この例では、サンプル数に対する遅延時間をなるべく長くするため、 init_1847(SAMPLE8000, 0)により8 kHzサンプリングを指定しています。
   • initdelay(delay, DELAYLEN)で、遅延の初期化操作を行います。
   • 関数storedelay(in, delay, DELAYLEN)で、Nサンプル前の値を取り出し、それを 出力変数（out）に入れます。 現時刻からNサンプル前までの値は、配列（delay）に保存されています。
   まずはそのままコンパイルして実行してみてください。
2. マイクで音声を入力し、スピーカからどのように聴こえるかを確認してください。 また、遅延サンプル数（DELAYLEN）を変化させて、出力の変化を聴き比べてください。