Wavp2 ライブラリ

GR-KURUMI は 256kB の ROM を持つ。これは、例えば 256kB の内の 200kB をデータ領域として使用し 8kHz の 4bit ADPCM であれば合計 50秒の音声が入れられるということである。数秒のメッセージを十数個用意し何らかのアクションと合わせてそれを再生する「しゃべるロボット」のような楽しい電子工作が実現できる。ROM の容量が 32kB である Arduino pro mini では難しいことであり、差別化要素としてアピールできるポイントとなりうる。

現在 GR-KURUMI 用には ROM に格納した音声データを再生する Wavp ライブラリが Web コンパイラのテンプレートの形で公開されているが、個人的には

1. 音声を再生すると再生が完了するまで処理が帰ってこない
2. サポートされる音声フォーマットが 16bit PCM か 8bit PCM の排他利用のみでメモリ効率が良くない
3. 4kHz や 8kHz 程度でサンプリングされた音声を再生すると PWM 周波数が可聴域となるのか音声と合わせて高周波音が再生される為 16kHz より低いレートでサンプリングされた音声は実質使えない

以上の点が電子工作用途には使いづらいと感ずる。

1. により、単純なプログラムを組んでいては音声再生中には他のことができない。音声再生以外の部分をタイマー割り込みから呼ばれるよう作ればできなくはないがプログラムは複雑なものとなってしまう。

2. と 3. により ROM に格納できる音声の再生時間の制限が大きい。現在公開されているものはサポートする PCM データのフォーマットが初期値で 16bit となっており、それを変更するにはライブラリ内部のスイッチの書き換えを要するが付属のテキストにも具体的な方法が書かれていないので尚更である。仮に 16kHz の 16bit PCM データを 200kB の容量に格納したとすると格納できる音声は 6秒ちょっとという計算となる。これでは応用できる内容も限られたものとなってしまう。

以上を解決し、また新たな応用も視野に入れるとして、以下の機能拡張/変更を行い Wavp ライブラリとは別のライブラリとして再構築したい。

• 音声再生を開始しても処理はすぐ帰ってくるよう変更
• 4bit ADPCM/8bit PCM/16bit PCM 対応
• 低いサンプリング周波数の音声の再生時も PWM 周波数は可聴域より高くする
• 音声出力ピンをある程度変更できるようする
• 音量指定
• フェードイン/フェードアウト
• 再生周波数を任意に指定
• 再生中の音声の現在のフレーム数を取得
• 音声データの書式やフレーム数等情報取得
• 再生終了でコールバック関数呼び出し
• ループ再生
• 逆再生のようなトリック機能
• データ構造の単純化
• リングバッファをなくし、RAM を 4kB 空ける
• ライブラリの開始/終了を begin()/end() で行う等 Arduino の作法に合わせる