懸案は色々あれど
自作オーディオでの懸案事項というか、やり残しているものとか、途中でほっぽり出しているものとか、
数えだしたらキリがありませんが、その中の１つがDIV5142の統合コントローラです。
DIV5142自体は4WAYまで対応可能なディジタルチャンネルデバイダーになりますが、遮断特性は最大で-48dB/octです。
これでも十分だとはおもうのですが、さらに突き詰めると、さらに高次のフィルターが必要なことがわかっています。
そこで、PCM5142を２個シリーズでつかうことで、高次まで実現した２WAY用のチャンデバも作りました。
しかし、自身のシステムは３WAY＋サブウーハの構成でもあるので、そのままでは使えません。
使えるようにするにはDIV5142を複数枚つかってのシステムになります。まあ、それぞれを個別に
セッテングするようにすればいいのですが、ちょっとスマートではありません。
複数枚のDIV5142を統合的にコントロールできるものが欲しいところでした。
ネックのPICの代替はあれど
しかし、現状つかっているマイコンのPICでは容量的にかなり厳しいです.。最近のPIC18F27Q43になると、
ROM容量も128kBありますから、DIV5142でつかっていたPIC18F26K20（64kB)の倍あります。
であれば、なんとかなりそうではあったのですが、表示にグラフィックディスプレーなどをつかいたいところで、
そうなるとフォントデータを積み込む必要があり、その容量がかなり大きなものになるため難しいところです。
そうした中でRP2040というコントローラをつかったPICOなるものがでてきています。ROM容量も２MBと大きく、
さらに32BitCPUということでかなりの速度も期待できます（ちなみにPIC18Fは8Bitです）。
ちょっと前にPICOをつかったコントローラの企画をスタートしかけたことがありましたが、立ち消えに
なってしまいました。
３年ほどまえにここまで組み立てましたが、立ち消えになってしまいました。
今回はそのリベンジです。
仕切り直しということで、コントローラ基板も一新です。
こちらの基板をつかって統合ソフトの検討開始です。
リベンジで準備！
まずは、H/Wの準備です。統合コントローラについてはこの手半田での基板を使います。
一応320x240のグラフィックもつかえます。グラフィックより文字が沢山表示する目的でつかいます。
DIV5142には２個だけPCM5142を搭載した基板をつかいます。基板上のPICは使いませんから、
部品はかなり省いています。
まずはDIV5142と接続できる形で構成してみました。
いや〜、完全に忘れているなあ〜
プログラムは以前に作成したものをベースにしてと思いましたが、プログラムソースをみても
なにをやっているのか、サッパリわかりません（笑。過去のホームページの記事と付き合わせながら
読み進めてはいますが、なんのこっちゃ〜てな感じです。
やりたいことの概略はホームページにも記載していますが、そこから実際のプログラムに落とすまでの
過程がごっそり抜けています。これが、仕事ならちゃんとしたプログラムの仕様書やらフローチャート等を
記録として残すのでしょうが、そんな面倒なことはやってないですからね〜。
ちなみに、４WAY版のDIV5142を最初に検討し始めたのが今から７年前。７年もたてば忘れているよね？
と自身を慰められそうですが、２WAY版の改良を検討したのが、今からたかだか４年前です。４年前くらいなら
覚えていそうなものですが、自身の中では１０年くらい前のイメージになってしまっています。
ほんと、短期記憶が衰えたなあ〜（笑。
ということで、本当に最初から開発を進めるようなイメージになっちゃいそうです。
リンクも切れているなあ〜 2024.8.30
BIQUADフィルターの設計を解説しているページにリンクを張っていましたが、
再度見直そうと思ったら、リンクが切れていまし（下記）。
http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt
そりゃ、今更http://で始まるページなんてないですからね〜。
ということで、再度探しておきました。
AudioEqCookBook.txt
です。今度はリンクでなく、ファイルで保存です。
これでリンク切れはないでしょうが、このHPはいつまで維持できるだろう？
ついでにフィルタに関する備忘録
多段のフィルターを設計するときに必要になるのが、各段のQ値です。
このQ値の計算方法って、ネットで探してもなかなか出てこないのですが、
プログラムを見直して、一応メモをしておきましょう。
バターワースの場合
１
Qn＝ −−−−−−−−−−−−
2 x cos(((2*n - 1)/4m) x PAI
ここでｍはBIQUADの段数で、ｎ=1..m です。
BIQUADは１段あたり-12dB/octになるので、２段だと-24dB/octの特性になります.,
一応計算しておくとm=2なので
Q1=0.54119
Q2=1.30656
となります.,Q1xQ2=0.707ですね。
一応１８段まで計算しておきました。
これって、PICのときはROM容量が小さかったので、都度計算していましたが、
PICOだと容量は気にする必要はなさそうなので、テーブルで持っておいても良さそうです。
倍精度（8byte)だとしても、2.6kB程度の容量です。
Linkwitz-Rielyの場合
こちらはQ=0.5で位相特性が優れていると言われるものです。
計算は偶数段のみになりますが、Qn'をバターワース自での計算結果だとすると
２段の場合 Q1＝Q２＝Q1’
４段の場合 Q1＝Q3＝Q1’、Q2＝Q4＝Q2’
６段の場合 Q1＝Q4＝Q1’、Q2＝Q５＝Q2’、Q３＝Q６＝Q３’
というようになります。すなわち半分の段数で計算したバターワースでのQ値の並びを
２度繰り替えす形になります。こうすればQ値は０.5になります。
バターワースの場合はQ値を乗算していくと０.707になりますから、0.707^2=0.5ですからね。
（間違っていたら指摘ください）
このLinkwitz-Rielyについても、テーブルで持たせたほうがいいかもです。
またテーブルはわざわざ12dB/OCT毎にしなくとも、24dB/Oct毎でもいいかもです。
PCM5142の連結は2個か３個か、あるいは４個か？
今回はPCM5142のDAC機能は使わない予定です。すなわち音は出ません。
単なるDSPとしてのみ使います。そのため、音を出すには外付けのDACを使います。
なぜかというと、DAC機能をつかうと、そこにかなりのリソースが消費してしまい、
フィルタの段数が持つことができません。ちなみにDACを使うとなると、192KHzでの
再生ではフィルターの段数は最大７段までです。しかし、ＤＡＣを使わないと、最大で
１２段まで使えます。
１２段まで使えると、減衰量は12*12=144dB/OCTまで稼げます。
必要な減衰量としては200dB/oct程度は欲しいので、できれば１８段(216dB/Oct)は
欲しいところです。となると、PCM5142を３個連結してトータル36段として、
HPFに１８段、LPFに１８段を分配してやればいいことになります。
ただ、DIV5142基板自体はPCM5142を最大で４個搭載できるので、全部使っても
いいかな〜。そうすれば、トータルで48段になってHPFに２４段、LPFに２４段分けられ
ます.このときの減衰量は288dB/Octになります。
しかし216dB/octと288dB/octの違いってわかるのだろうか？
まあ、PCM5142を何個つかうかは、もっと後で考えましょう。
まずは、ちゃんとPICOで動かせるようになることが先決です。
12個のBIQUADフィルターを並べた場合です。
これでもサイクル数は255で、256未満なので192kHzで動作可能です。
だいぶ思い出してきました 2024.8.31
１２段のBIQUADを並べたフィルターを構成して、フィルターの遮断周波数テーブルを変えて
みたのだけど、なぜかうまく動きません。で、過去のプログラムを見直して、テーブル変更した
後に、それを有効にする（ＤＳＰに受け渡す）ためのスイッチ動作が必要なことを忘れていました。
で、スイッチをかけると、無事に設定した定数でフィルターが動くようになりました。
いや〜、ほんとに色々と忘れています。でも、だいぶ思い出してきました。
試運転は１２段ＢＩＱＵＡＤでのfc=1kHzでのLPFとHPFの特性です。
１２段ですから遮断特性は144dB/octです。1kHzから200Hz離れると
ほとんど減衰してしまうことがわかります。
