basteluwe
08.11.2016, 10:45
Hallo Forum,
ich kämpfe gerade mit einem Code von dieser Seite (http://arduino-cool.blogspot.de/2012/09/arduino-light-organ-ii.html).
Es handelt sich um eine Licht-Orgel mit FFT. Leider ist die Code in Spanisch kommentiert und auch alle Variablen usw. sind spanisch.
Das macht das Verständnis für mich schwierig. Hier erst mal der Code:
/*
* Organo de luces psicodelicas
* Organo de luces de tres canales , utilizando la FFT
* Autor: Jose Daniel Herrera
* Fecha: 05/09/2012
* http://arduino-guay.blogspot.com.es
*/
#include "fix_fft.h"
#define MUESTRAS 128 // Numero de muestras para el cálculo de la FFT
#define LOGM 7 // Logaritmo en base 2 del número de muestras
#define BAJOS_MEDIOS 7 // Nº de banda para el corte entre Bajos y Medios
#define MEDIOS_AGUDOS 35 // Nº de banda para el corte entre Medios y Agudos
#define BPIN 9 // Pin de salida Bajos
#define MPIN 10 // Pin de salida Medios
#define APIN 11 // Pin de salida Agudos
#define MAX_PASADAS 10 // Nº de pasadas para el cálculo de los límites
char data[MUESTRAS]; // Array con los valores muestreados (parte real)
char im[MUESTRAS]; // Array con los valores muestreados (parte imaginaria)
unsigned char salida[MUESTRAS/2]; // Valores obtenidos de la FFT (espectro de 64 bandas)
unsigned char bajos,medios,agudos; // Valores calculados para cada canal
byte pasada, // nº de pasada para el cáculo de los límites
acumBajos,acumMedios,acumAgudos, // acumuladores de veces que se supera el límite
limBajos,limMedios,limAgudos; // límites calculados para cada canal
/*
* Funcion que aplica una ventana de Hann a los datos muestreados para reducir el
* efecto de las discontinuidades en los extremos
*/
void aplicaVentana (char *vData) {
double muestrasMenosUno = (double(MUESTRAS) - 1.0);
// Como la ventana es simétrica , se calcula para la mitad y se aplica el factor por los dos extremos
for (uint8_t i = 0; i < MUESTRAS/2 ; i++) {
double indiceMenosUno = double(i);
double ratio = (indiceMenosUno / muestrasMenosUno);
double factorPeso = 0.5 * (1.0 - cos(6.28 * ratio));
vData[i] *= factorPeso;
vData[MUESTRAS - (i + 1)] *= factorPeso;
}
}
void setup() {
// Configuramos el prescaler a 32 -> 16Mhz/32 = 500 KHz
// como cada conversion son 13 ciclos 500/13 ~ 38.4KHz
// Es decir podemos medir en teoria hasta unos 19KHz,
// que para este proyecto sobra.
bitWrite(ADCSRA,ADPS2,1);
bitWrite(ADCSRA,ADPS1,0);
bitWrite(ADCSRA,ADPS0,1);
// Como la señal es muy baja,utilizamos la referencia interna
// de 1.1 V en vez de la de defecto de 5 V.
analogReference(INTERNAL);
// Salidas para los canales de Bajos,Medios y Agudos
pinMode(BPIN,OUTPUT);
pinMode(MPIN,OUTPUT);
pinMode(APIN,OUTPUT);
// Variables para el cálculo de los límites
pasada = 0;
acumBajos = acumMedios = acumAgudos = 0;
limBajos = limMedios = limAgudos = 50;
}
void loop() {
// Realizamos el muestreo
for( int i=0; i < MUESTRAS; i++) {
data[i] = analogRead(0)/4 -128; //Convertimos de 0..1024 a -128..127
im[i] = 0; // parte imaginaria = 0
}
// Aplicamos la ventana de Hann
aplicaVentana (data);
// Calculamos la FFT
fix_fft(data,im,LOGM,0);
// Sólo nos interesan los valores absolutos, no las fases, asi que
// calculamos el módulos de los vectores re*re + im*im.
// Dado que los valores son pequeños utilizamos el cuadrado
for (int i=0; i < MUESTRAS/2; i++){
salida[i] = data[i] * data[i] + im[i] * im[i];
}
// Ahora repartimos las bandas entre las 3 salidas
// En vez de sacar la media, utilizo sólo el valor máximo de
// una banda
bajos = 0;
for (int i=2; i < BAJOS_MEDIOS; i++){
bajos += salida[i];
}
bajos = bajos/2;
medios = 0;
for (int i=BAJOS_MEDIOS ; i < MEDIOS_AGUDOS; i++){
medios += salida[i];
}
medios = medios/2;
agudos = 0;
for (int i=MEDIOS_AGUDOS; i < MUESTRAS/2; i++){
agudos += salida[i];
}
agudos = agudos/2;
// Calculamos si el canal correspondiente
// supera le límite para encenderlo
int siBajos = bajos > limBajos;
int siMedios = medios > limMedios;
int siAgudos = agudos > limAgudos;
digitalWrite(BPIN,siBajos ? HIGH : LOW);
digitalWrite(MPIN,siMedios? HIGH : LOW);
digitalWrite(APIN,siAgudos? HIGH : LOW);
// Utilizamos las veces que se supera para
// recalcular el límite y evitar que con los
// cambios de volumen los canales se saturen
// o no funcionen.
acumBajos += siBajos;
acumMedios += siMedios;
acumAgudos += siAgudos;
if ( ++pasada > MAX_PASADAS ) {
pasada = 0;
limBajos = 20 + acumBajos*5;
limMedios = 20 + acumMedios*5;
limAgudos = 20 + acumAgudos*5;
acumBajos = 0;
acumMedios = 0;
acumAgudos = 0;
}
}
Mein Problem:
Offensichtlich kommen die "Tiefen" bei etwa 450Hz, die "Mitten" bei etwa 1,5KHz, die Höhen aber erst bei ca. 9KHz. Das ist mir zu hoch! In der Praxis sehe ich die Höhen kaum oder gar nicht! Ich würde also gern die Höhen etwas nach unten schieben, weiß aber nicht wie, weil ich im Code die entsprechenden Grenzwerte nicht finde.
Ich hatte zuerst gedacht, in den Zeilen
#define BAJOS_MEDIOS 7
#define MEDIOS_AGUDOS 35
wäre irgendwie der Abstand zwischen Tiefen(BAJOS) und Mitten(MEDIOS) mit 7 und zwischen Mitten und Höhen(AGUDOS) mit 35 festgelegt. Das stimmt aber wohl nicht, weil jede Verringerung des Werts 35 die Höhen ohne Eingangssignal zum sporadischen Blinken bringt.
Für Hinweise wäre ich echt dankbar.
Gruß Uwe
ich kämpfe gerade mit einem Code von dieser Seite (http://arduino-cool.blogspot.de/2012/09/arduino-light-organ-ii.html).
Es handelt sich um eine Licht-Orgel mit FFT. Leider ist die Code in Spanisch kommentiert und auch alle Variablen usw. sind spanisch.
Das macht das Verständnis für mich schwierig. Hier erst mal der Code:
/*
* Organo de luces psicodelicas
* Organo de luces de tres canales , utilizando la FFT
* Autor: Jose Daniel Herrera
* Fecha: 05/09/2012
* http://arduino-guay.blogspot.com.es
*/
#include "fix_fft.h"
#define MUESTRAS 128 // Numero de muestras para el cálculo de la FFT
#define LOGM 7 // Logaritmo en base 2 del número de muestras
#define BAJOS_MEDIOS 7 // Nº de banda para el corte entre Bajos y Medios
#define MEDIOS_AGUDOS 35 // Nº de banda para el corte entre Medios y Agudos
#define BPIN 9 // Pin de salida Bajos
#define MPIN 10 // Pin de salida Medios
#define APIN 11 // Pin de salida Agudos
#define MAX_PASADAS 10 // Nº de pasadas para el cálculo de los límites
char data[MUESTRAS]; // Array con los valores muestreados (parte real)
char im[MUESTRAS]; // Array con los valores muestreados (parte imaginaria)
unsigned char salida[MUESTRAS/2]; // Valores obtenidos de la FFT (espectro de 64 bandas)
unsigned char bajos,medios,agudos; // Valores calculados para cada canal
byte pasada, // nº de pasada para el cáculo de los límites
acumBajos,acumMedios,acumAgudos, // acumuladores de veces que se supera el límite
limBajos,limMedios,limAgudos; // límites calculados para cada canal
/*
* Funcion que aplica una ventana de Hann a los datos muestreados para reducir el
* efecto de las discontinuidades en los extremos
*/
void aplicaVentana (char *vData) {
double muestrasMenosUno = (double(MUESTRAS) - 1.0);
// Como la ventana es simétrica , se calcula para la mitad y se aplica el factor por los dos extremos
for (uint8_t i = 0; i < MUESTRAS/2 ; i++) {
double indiceMenosUno = double(i);
double ratio = (indiceMenosUno / muestrasMenosUno);
double factorPeso = 0.5 * (1.0 - cos(6.28 * ratio));
vData[i] *= factorPeso;
vData[MUESTRAS - (i + 1)] *= factorPeso;
}
}
void setup() {
// Configuramos el prescaler a 32 -> 16Mhz/32 = 500 KHz
// como cada conversion son 13 ciclos 500/13 ~ 38.4KHz
// Es decir podemos medir en teoria hasta unos 19KHz,
// que para este proyecto sobra.
bitWrite(ADCSRA,ADPS2,1);
bitWrite(ADCSRA,ADPS1,0);
bitWrite(ADCSRA,ADPS0,1);
// Como la señal es muy baja,utilizamos la referencia interna
// de 1.1 V en vez de la de defecto de 5 V.
analogReference(INTERNAL);
// Salidas para los canales de Bajos,Medios y Agudos
pinMode(BPIN,OUTPUT);
pinMode(MPIN,OUTPUT);
pinMode(APIN,OUTPUT);
// Variables para el cálculo de los límites
pasada = 0;
acumBajos = acumMedios = acumAgudos = 0;
limBajos = limMedios = limAgudos = 50;
}
void loop() {
// Realizamos el muestreo
for( int i=0; i < MUESTRAS; i++) {
data[i] = analogRead(0)/4 -128; //Convertimos de 0..1024 a -128..127
im[i] = 0; // parte imaginaria = 0
}
// Aplicamos la ventana de Hann
aplicaVentana (data);
// Calculamos la FFT
fix_fft(data,im,LOGM,0);
// Sólo nos interesan los valores absolutos, no las fases, asi que
// calculamos el módulos de los vectores re*re + im*im.
// Dado que los valores son pequeños utilizamos el cuadrado
for (int i=0; i < MUESTRAS/2; i++){
salida[i] = data[i] * data[i] + im[i] * im[i];
}
// Ahora repartimos las bandas entre las 3 salidas
// En vez de sacar la media, utilizo sólo el valor máximo de
// una banda
bajos = 0;
for (int i=2; i < BAJOS_MEDIOS; i++){
bajos += salida[i];
}
bajos = bajos/2;
medios = 0;
for (int i=BAJOS_MEDIOS ; i < MEDIOS_AGUDOS; i++){
medios += salida[i];
}
medios = medios/2;
agudos = 0;
for (int i=MEDIOS_AGUDOS; i < MUESTRAS/2; i++){
agudos += salida[i];
}
agudos = agudos/2;
// Calculamos si el canal correspondiente
// supera le límite para encenderlo
int siBajos = bajos > limBajos;
int siMedios = medios > limMedios;
int siAgudos = agudos > limAgudos;
digitalWrite(BPIN,siBajos ? HIGH : LOW);
digitalWrite(MPIN,siMedios? HIGH : LOW);
digitalWrite(APIN,siAgudos? HIGH : LOW);
// Utilizamos las veces que se supera para
// recalcular el límite y evitar que con los
// cambios de volumen los canales se saturen
// o no funcionen.
acumBajos += siBajos;
acumMedios += siMedios;
acumAgudos += siAgudos;
if ( ++pasada > MAX_PASADAS ) {
pasada = 0;
limBajos = 20 + acumBajos*5;
limMedios = 20 + acumMedios*5;
limAgudos = 20 + acumAgudos*5;
acumBajos = 0;
acumMedios = 0;
acumAgudos = 0;
}
}
Mein Problem:
Offensichtlich kommen die "Tiefen" bei etwa 450Hz, die "Mitten" bei etwa 1,5KHz, die Höhen aber erst bei ca. 9KHz. Das ist mir zu hoch! In der Praxis sehe ich die Höhen kaum oder gar nicht! Ich würde also gern die Höhen etwas nach unten schieben, weiß aber nicht wie, weil ich im Code die entsprechenden Grenzwerte nicht finde.
Ich hatte zuerst gedacht, in den Zeilen
#define BAJOS_MEDIOS 7
#define MEDIOS_AGUDOS 35
wäre irgendwie der Abstand zwischen Tiefen(BAJOS) und Mitten(MEDIOS) mit 7 und zwischen Mitten und Höhen(AGUDOS) mit 35 festgelegt. Das stimmt aber wohl nicht, weil jede Verringerung des Werts 35 die Höhen ohne Eingangssignal zum sporadischen Blinken bringt.
Für Hinweise wäre ich echt dankbar.
Gruß Uwe