Prof. PIER LUCA MONTESSORO
Facoltà di Ingegneria
Università degli Studi di Udine
La voce di Elvis Presley, la chitarra di David Gilmour
e le funzioni di callback in linguaggio C
l’ingegneria elettronica nella musica moderna
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Nota di Copyright
Effetto eco
L’effetto eco prima del digitale
L’effetto eco prima del digitale
L’effetto eco prima del digitale
Overdrive
Overdrive analogico
E in digitale?
In linguaggio C…
• I campioni da 16 bit sono rappresentati da valori di tipo signed short int
• La sequenza di campioni è memorizzata in un vettore in cui i valori del canale
destro e canale sinistro sono alternati
signed short int buffer[88200]
Interfaccia audio
driver software dispositivo
hardware
programma applicativo
qui tocca a noi!
qui ci pensa il
costruttore…
Libreria portaudio
• http://www.portaudio.com/
“Portable cross-platform Audio API”
• Compatibile con cygwin/gcc
• Wrapper per le esercitazioni di
“Architettura dei calcolatori”:
Un piccolo problema
Il driver software esiste già. Come fa a chiamare una funzione della nostra
applicazione?
Funzioni di CALLBACK!!!
Callback function
driver software
programma applicativo f_inizializzazione (indirizzo_fz_appl)
chiamata di (*indirizzo_fz_appl)()
rtalib
• Limitata al formato CD audio (44.1 KHz, 16 bit, stereo)
• Richiede i file cygportaudio-2.dll e libportaudio.dll.a (Windows) o
libportaudio.so (Linux), portaudio.h,
rtalib.c, rtalib.h, wav.c, wav.h, (sul sito www.montessoro.it)
• per compilare:
cc_rta <nome programma>
rtalib: funzioni di inizializzazione
int init_stream_for_input (void) int init_stream_for_output (void)
int init_stream_for_input_and_output (void)
rtalib: funzioni di callback
void write_buffer_to_play
(signed short int *buffer, int buffer_size)
void read_recorded_buffer
(signed short int *buffer, int buffer_size)
void read_and_write_buffer
(signed short int *input_buffer,
signed short int *output_buffer,
int buffer_size)
rtalib: temporizzazione e chiusura
void sleep_while_stream_is_running
(double seconds)
int close_stream (void)
Esempio: wire
void wire (void) {
if (init_stream_for_input_and_output() == -1) {
printf ("error opening output stream\n");
exit (EXIT_FAILURE);
}
printf ("Playing... 'X' to terminate.\n");
while (toupper(getchar()) != 'X');
return;
}
Esempio: wire
void read_and_write_buffer
(signed short int *input_buffer,
signed short int *output_buffer, int buffer_size) {
int i;
for (i = 0; i < buffer_size; i++) {
*output_buffer++ = *input_buffer++; /* left */
*output_buffer++ = *input_buffer++; /* right */
}
Overdrive analogico
Overdrive analogico
Overdrive analogico:
il caldo suono delle valvole
Il diodo ideale: clip
-10000 0 10000 20000 30000
-40000 -30000 -20000 -10000 0 10000 20000 30000 40000
Il diodo ideale in linguaggio C
sample = input_buffer[current_position];
overdriven_sample = fabs (sample * gain);
if (overdriven_sample > DYNRANGE * MAXVALUE) overdriven_sample = DYNRANGE * MAXVALUE;
if (sample < 0) overdriven_sample = -overdriven_sample;
output_buffer[current_position = overdriven_sample;
Verso un suono più caldo:
saturazione esponenziale
-20000 -10000 0 10000 20000 30000 40000
-40000 -30000 -20000 -10000 0 10000 20000 30000 40000
Verso un suono più caldo:
saturazione esponenziale
sample =
input_buffer[current_position] * gain / MAXVALUE;
overdriven_sample = 1 - (exp (-K * fabs(sample)));
if (sample < 0) overdriven_sample = -overdriven_sample;
output_buffer[current_position] =
overdriven_sample * MAXVALUE;
Verso un suono più caldo:
saturazione esponenziale asimmetrica
-25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000
-40000 -30000 -20000 -10000 0 10000 20000 30000 40000
