MATLABとSpartan-6ボードで音声キャプチャ

特電Spartan-6ボードに、ADコンバータをつないで、音声をキャプチャしてみました。
キャプチャした音声データは基板のDDR2 SDRAM上に格納しています。

これをUSBを経由してMATLABに取り込み、波形を表示させたり、スペクトルを表示させたりします。
作ったMATLABのスクリプトは以下のとおりです。

USBOpen();

len = 131072;

flag = 2;

axes('YScale','log');

 

while(1)

   read_data = zeros(len,1);

   [read_data,s] = USBReadData16(len,flag);

   plot(read_data);

   pause(0.0001);

 

    y = fft(read_data,len);

    f = (0:len-1)*(1/len);     

    power = y.*conj(y)/len/2048;

 % loglog(power);

  pause(0.0001);

end;

取り込んだ「ア」の声の波形。

スペクトルで表示すると、こんな感じ。

さすがMATLABといいたいところですが、苦労しました。
対数グラフを描くにはplotは使えないのですね、きっと。(追記：つかえるらしい)
片対数グラフを描くにはsemilogyを、両対数はloglogを使ってうまくいきました。
そういうものなのでしょう。

今回は音声帯域でデモしましたが、実はここで作ったFPGAのデザインは、400MHzくらいまでの汎用データキャプチャができるものなのです。任意のタイミングでキャプチャしたデータをいったんFIFOに入れてからSDRAMに書き込み、USBで読み出しています。
だから、なんでもキャプチャしてグラフにできるはずです。

このアプリケーションの問題点は、DDR2 SDRAMがかなり熱くなること。SDRAMが頑張っているな～と思いたいのですが、ちょっと熱すぎるかも。SDRAMまわりのデザインを見直してみることにしましょう。