[vDSP][信号処理]オーディオ・音声分析への道2 演算処理

オーディオ・音声分析への道 その2　演算処理

さて、前回はXcodeのプロジェクトの作成と、設定、更に簡単なvDSP演算処理について書きました。
今回も演算処理について書いて、今後信号処理を行う上で必要になる関数を勉強したいと思います。

こちらは四則演算の関数一覧です。

• 加算 : vDSP_vadd()　
• 減算 : vDSP_vsub()
• 乗算 : vDSP_vmul()
• 除算 : vDSP_vdiv()

データ型に関しては、

• vDSP_vaddi(); = int
• vDSP_vadd(); = float
• vDSP_vaddD(); = double

ちなみに、addの前につく"v"はvectorの意味です。

加算は前回やりましたので、減算からやりましょう。
減算はfloatとdouble型のみ用意されている模様です。

減算

main.c

#include <stdio.h>
#include<Accelerate/Accelerate.h>

int main(int argc, const char * argv[])

{
    float input1[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    float input2[8] = {11,12,13,14,15,16,17,18};
    float output[8];
    vDSP_vsub(input1,1,input2,1,output,1,8);

    // 結果表示
    int i;
    for(i=0;i<8;i++){
        printf("output[%d] = %f\n",i,output[i]);
    }

    return 0;
}

結果は

result

output[0] = 10.000000
output[1] = 10.000000
output[2] = 10.000000
output[3] = 10.000000
output[4] = 10.000000
output[5] = 10.000000
output[6] = 10.000000
output[7] = 10.000000

Program ended with exit code: 0

でした。

乗算

main.c

    vDSP_vmul(input1,1,input2,1,output,1,8);

上の様にして、結果は

result

output[0] = 11.000000
output[1] = 24.000000
output[2] = 39.000000
output[3] = 56.000000
output[4] = 75.000000
output[5] = 96.000000
output[6] = 119.000000
output[7] = 144.000000

Program ended with exit code: 0

こうなります。

除算

main.c

vDSP_vdiv(input1,1,input2,1,output,1,8);

結果

result

output[0] = 11.000000
output[1] = 6.000000
output[2] = 4.333333
output[3] = 3.500000
output[4] = 3.000000
output[5] = 2.666667
output[6] = 2.428571
output[7] = 2.250000

Program ended with exit code: 0

その他

上の例では、四則演算を全て配列で行っていました。
しかし、例えばinput1に格納されている全てのデータに、同じ数を掛け合わせたい、というケースがあるかもしれません。
この場合は、ベクトルスカラー計算んを行います。

つまり、

vDSP_vsmul()

とvectorのvの後にscalarのsをいれます。

main.c

float mul = 10;
vDSP_vsmul(input1,1,&mul,output,1,8);

同じデータ型の変数を用意し、それをポインタで渡します。
この変数のストライドは必要ありません。

main.c

extern void vDSP_vsmul(

    const float *__vDSP_A, // input1

    vDSP_Stride  __vDSP_IA, // input1のストライド (1)

    const float *__vDSP_B, //割る数 (ストライド無し)

    float       *__vDSP_C,  // output

    vDSP_Stride  __vDSP_IC, // outputのストライド(1)

    vDSP_Length  __vDSP_N) //データの長さ

次は波形を生成したいと思います。