Skaņu sintēze, izmantojot FPGA

Abstract

Bakalaura darba mērķis ir izpētīt, kā ģenerēt skaņu, izmantojot iespējas, ko piedāvā modernas darbības vidē programmējamu elementu kopnes (FPGA - Field Programmable Gate Array). Šī darba teorētiskajā daļā tiek apskatītas līdz šim izmantotās pieejas skaņu veidošanā, izpētīti FPGA pielietojuma pirmsākumi, kā arī aplūkoti teorētiskie pamati skaņu ģenerēšanai ar FPGA. Teorētiskajā daļā tiek modelētas dažādas skaņu sintēzes metožu kombinācijas ar nolūku panākt maksimāli efektīgu skaņas sintēzi minimālā ierīcē ar minimālu jaudu. Darba praktiskajā daļā tiek īstenoti autora izstrādātie algoritmi un testēti ģenerētie signāli. Analīzē tiek salīdzināti testos iegūtie rezultāti. Secinājumos tiek ieteikti turpmāki pētījumu virzieni.

Chief aim of this bachelor’s thesis is to explore approaches to sound synthesis using capabilities provided by modern FPGA- Field Programmable Gate Array. Theoretical part of this work compares previous approaches used in sound synthesis, looks into beginnings of FPGA, as well as lays down theory behind sound synthesis on FPGA. Practical part of the thesis models various combinations of sound synthesis on a working Xilinx FPGA Basys2 development board. Hardware generated signals and efficiency of the hardware implementation are tested and analyzed. Conclusion suggests possible paths for future exploration.