パッシブバンドフィルター

　PCのサウンドラインに複数の信号を混合して出力し受け側で利用するためにはフィルタで分離する必要があります。早速簡単なLCフィルターで実験してみました。手持ちに丁度良いコイルが無かったので小信号トランスで代用しました。

R=1305Ω
L=494mH
C=4633pF
Q=7.912
f0=3326.791Hz

　400Hzから20kHzまでスイープして信号を出力してみましたが、実用にできるほどの分離性はみられませんでした。

　扱っているのが低周波なので性能の良いコイルを小さく作らないと使い物にならないことがわかりました。

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <math.h>
#include <MMSystem.h>

#pragma comment (lib, "winmm.lib")

void createWave(LPWORD lpData, size_t frequency, size_t sampling, WORD amplitude) {
    size_t wavelength = sampling / frequency;
    double d = 360.0 / wavelength;
    double pi = 3.14159265359;
    for (int i = 0; i < wavelength; i++) {
        lpData[i] = (WORD)(amplitude * sin(d * (i % wavelength) / 180.0 * pi));
    }
}

int main() {

    WAVEFORMATEX wfe;
    static HWAVEOUT hWaveOut;
    static WAVEHDR whdr;
    static LPWORD lpWave;
    static LPWORD lpData;

    // 最初と最後の1sは出力しないので3以上とする
    size_t terms = 7;

    size_t i, j, start, end;
    size_t frequency = 400;
    size_t sampling = 384000;
    size_t wavelength = sampling / frequency;

    wavelength = sampling / frequency;
    wfe.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
    wfe.nChannels = 2;
    wfe.wBitsPerSample = 16;
    wfe.nBlockAlign = wfe.nChannels * wfe.wBitsPerSample / 8;
    wfe.nSamplesPerSec = (DWORD)sampling;
    wfe.nAvgBytesPerSec = wfe.nSamplesPerSec * wfe.nBlockAlign;
    waveOutOpen(&hWaveOut, 0, &wfe, 0, 0, CALLBACK_NULL);
    lpWave = (LPWORD)calloc(sizeof(WORD), wfe.nChannels * sampling * terms);

    end = sampling * wfe.nChannels * 1;
    WORD amplitude = 32767;
    for (i = 0; i < end; i++) {
        lpWave[i] = 0;
    }

    // 最初の1sは出力しない
    start = sampling * wfe.nChannels * 1;
    end = wfe.nChannels * sampling * terms;
    // 最後の1sは出力しない
    end -= sampling * wfe.nChannels * 1;

    size_t valWavelength;
    size_t valFrequency;
    for (i = start, j = 0; i < end; i += 2) {
        if (j == 0) {
            valFrequency = frequency + ((i - start) * (20000.0- frequency)) / (sampling * wfe.nChannels * (terms - 2));
            valWavelength = sampling / valFrequency;
            lpData = (LPWORD)calloc(sizeof(WORD), valWavelength);
            createWave(lpData, valFrequency, sampling, amplitude);
        }
        lpWave[i] = lpData[j];
        ++j;
        if (j >= valWavelength) {
            j = 0;
            free(lpData);
        }
    }

    lpData = (LPWORD)calloc(sizeof(WORD), wavelength);
    createWave(lpData, frequency, sampling, amplitude);
    for (i = start+1, j = 0; i < end; i += 2) {
        lpWave[i] = lpData[j];
        ++j;
        if (j >= wavelength) { j = 0; }
    }
    free(lpData);

    whdr.lpData = (LPSTR)lpWave;
    whdr.dwBufferLength = wfe.nAvgBytesPerSec * terms;
    whdr.dwFlags = WHDR_BEGINLOOP | WHDR_ENDLOOP;
    whdr.dwLoops = 1;
    waveOutPrepareHeader(hWaveOut, &whdr, sizeof(WAVEHDR));
    waveOutWrite(hWaveOut, &whdr, sizeof(WAVEHDR));
    
    char str[128];
    std::cout << "hello, world\n";
    std::cin >> str;

}