音響信号処理をC言語でプログラミング

質問

音響信号処理をC言語でプログラミングを考えています。

理由としては
・現在はMATLABを使って信号処理しているが処理速度が遅い為
・ロボット等のシステムに組み込む際C言語の方がよさそうだから

現在の目標は
・マイクロホンで録音した信号を読み込む。
・録音した信号を短時間フーリエ変換する。
を考えています。

そこで質問なのですが
(1)必要(便利)な機器，ソフトウェア
(2)必要な知識(参考資料)
について詳しい方がいらっしゃいましたらよろしくお願いします。

回答No.2

chie65536（@chie65535）

＞・現在はMATLABを使って信号処理しているが処理速度が遅い為
＞・ロボット等のシステムに組み込む際C言語の方がよさそうだから

実数演算を廃して、固定小数点演算（実質的には整数演算になる）を用いるのが良いでしょう。

ロボットに組み込むなら、ＲＡＭ、ＲＯＭ領域が非常に狭い組み込み用マイコンで動かす事になるでしょうから、実質的に「実数演算は使えない」と思ってください。

組み込み用マイコンで実数演算を行うと、実数演算ライブラリがプログラム領域の大半を使用し、ユーザー用プログラム領域が足りなくなります（ＲＯＭのサイズがＥＥＰＲＯＭのサイズを超え、ＲＯＭライタで焼き込み出来なくなります）

例えば「整数部１２ビット、小数部２０ビットの３２ビット固定小数点数」にすれば、乗算の際にちょっと工夫が必要ですが、事実上、整数演算のみで実現出来ます。

整数演算のみであれば「やる気になれば、アセンブラで書いて、超高速フーリエ変換」も可能です。

＞(1)必要(便利)な機器，ソフトウェア

アルゴリズムを組み立てるとか、基礎的な部分を書くとか、ちょっとしたテストをするとかなら、普通のパソコンに体験版・無料版のＣコンパイラをインストールすれば良いと思います。

＞(2)必要な知識(参考資料)

フーリエ変換なら、ネットで「ＦＦＴ」で検索すれば、色んなサイトで、色んなサンプルプログラムが見付かると思います。もしかしたら、固定小数点演算（整数演算）で書かれたサンプルプログラムとかが見付かるかも。

お礼

回答ありがとうございます。
(1)コンパイラにはBorland C++ Compilerを検討してみます。
(2)固定小数点演算（整数演算）については勉強不足なので詳しく調べてみたいと思います。

回答No.1

genso-cake

FFTやデジタルフィルタ系のコードは多くのサイトで紹介されていますので、
たとえば、
http://thorshammer.blog95.fc2.com/blog-entry-118.html
のようなサイトを参照してもらえばよいのではないでしょうか。

基本の信号処理自体は多くのサイトで紹介されているので、
それほど障害にならないと思うのですが、
実際、出てきた信号をどのように処理するかが難しいと思います。
ですから、FFTをする前後でどのような処理をするかを調べておくことをおすすめします。

お礼

参考になるサイトの紹介ありがとうございます。
先代の方が残してくれたプログラムを参考に目標を達成したいと思います。