Creació d'un multiefectes d'àudio sobre Raspberry Pi i Simulink

Abstract

El processament de senyal és un dels temes específics de la menció d'Audiovisuals dins el GETiST. Conjuntament amb el processament de vídeo, el processament d'àudio és l'aplicació concreta de processos i manipulacions sobre els senyals rebuts. En el cas concret de l'àudio, el processat es pot fer mitjançant efectes temporals o freqüencials que afectin el senyal original de forma lineal o no lineal. D'aquesta forma aconseguim manipular el senyal i n'obtenim un altre en funció dels paràmetres que nosaltres desitgem. Actualment, trobem dispositius hardware programats per fer aquesta tasca (tant destinats a senyals de veu com d'instruments) i també trobem opcions software. Però en ambdós casos és difícil trobar solucions que permetin la programació dels diversos efectes. Aquest TFG planteja, doncs, la creació d'un dispositiu que permeti l'execució en temps real de diversos efectes per àudio. La programació es realitza sobre Simulink (un entorn de programació visual basat en MATLAB) i sobre un ordinador de baix cost (concretament un Raspberry Pi), de forma que es poden utilitzar en actuacions en viu sense necessitat d'un ordinador "convencional". A més a més, per tal d'ajustar els efectes, s'afegeixen diferents potenciòmetres per a la manipulació dels efectes en temps real.

Signal Processing is one of the specific subjects studied during the Audiovisual Mention in our Telecommunications Degree. Along with video processing, audio processing is the actual application of processes and manipulations on received signals. In the specific case of audio, processing can be done by temporary or frequency effects that affect the original signal linearly on nonlinearly. Thus, we can manipulate the signal in order to obtain another resulting signal according to the desired parameters. We currently have hardware devices built to do this task (for both Voice and musical instruments signals) and we also find software options, but in both cases it is difficult to find solutions that allow the programming and personalization of the various effects. This TFG, therefore, proposes the creation of a Device that allows the real-time execution of various audio effects. Programming is done on Simulink (a visual programming environment based on MATLAB) and on a low-cost computer (specifically, a Raspberry Pi) so that they can be used in live performances without the need for a conventional computer. In addition, and in order to adjust the effects parameters, different potentiometers are added for real-time manipulation.

El Procesado de Señales es una de las materias específicas que se cursan en la Mención Audiovisual de nuestro Grado en Telecomunicaciones. Junto con el procesamiento de video, el procesamiento de audio es la aplicación real de procesos y manipulaciones en las señales recibidas. En el caso específico del audio, el procesamiento se puede realizar mediante efectos temporales o de frecuencia que afectan a la señal original de forma lineal o no lineal. Así, podemos manipular la señal para obtener otra señal resultante según los parámetros deseados. Actualmente disponemos de dispositivos de hardware construidos para realizar esta tarea (tanto para señales de Voz como de instrumentos musicales) y también encontramos opciones de software, pero en ambos casos es difícil encontrar soluciones que permitan la programación y personalización de los distintos efectos. Este TFG, por tanto, propone la creación de un Dispositivo que permita la ejecución en tiempo real de diversos efectos de audio. La programación se realiza sobre Simulink (un entorno de programación visual basado en MATLAB) y sobre un ordenador de bajo coste (en concreto, una Raspberry Pi) para que puedan ser utilizados en actuaciones en directo sin necesidad de un ordenador convencional. Además, y con el fin de ajustar los parámetros de los efectos, se añaden diferentes potenciómetros para la manipulación en tiempo real.