ESP-Audio-Effects は、Espressif が ESP32 シリーズ SoC 向けに開発したプロフェッショナルな オーディオ処理ライブラリです。オーディオ形式変換、ダイナミクス制御、音響効果処理などの主要機能を備え、スマートスピーカー、ヘッドホン、音声インタラクション機器などの組み込みオーディオ用途に適しています。
本ライブラリは、リソース消費を最小限に抑える設計を採用し、すべてのモジュールで一貫した API を提供します。各モジュールは単独で組み込むことも、構成可能な処理チェーンとして組み合わせることもでき、製品要件に応じた柔軟なオーディオパイプラインを構築できます。
機能紹介
- フォーマット変換
- オーディオルーティング
- ダイナミクス処理
- オーディオエフェクト
- サンプリングレート変換
- ビット深度変換
- チャネル変換
詳細仕様
- 4 kHz ～ 192 kHz
- 4 kHz または 11.025 kHz の整数倍に対応
- s16、s24、s32 フォーマットに対応
- 3 段階の複雑度レベルに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- u8、s16、s24、s32 フォーマットに対応
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- u8、s16、s24、s32 フォーマットに対応
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
- オーディオインターリーバー
- オーディオミキサー
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 フォーマットに対応
- 2 組の重みセットを設定可能
- 重みセット間のスムーズな切り替えに対応
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
- 自動レベル制御
- ダイナミックレンジ制御
- マルチバンドコンプレッサー
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- ゲイン範囲: [−64, 63] dB
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
ダイナミックレンジ制御
設定可能なゲインカーブにより、圧縮、リミッティング、エクスパンション、ノイズゲートなどのダイナミクス処理を行います。最大 6 点のカーブポイント、独立した時間制御、ハードニー／ソフトニー遷移に対応します。
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 最大 6 点のカーブポイントを設定可能
- メイクアップゲイン: −10.0 ～ 10.0 dB
- アタックタイム: 0 ～ 500 ms
- リリースタイム: 0 ～ 500 ms
- ホールドタイム: 0 ～ 100 ms
- ニー幅: 0.0 ～ 10.0 dB
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
マルチバンドコンプレッサー
オーディオを 4 つの設定可能な周波数帯域に分割し、各帯域に独立して圧縮処理を適用します。クロスオーバー周波数および圧縮設定は帯域ごとに調整でき、より精密なダイナミクス制御のために各帯域でソロおよびバイパス制御に対応しています。
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 4 つの周波数帯域を設定可能
- 帯域ごとに独立した圧縮設定
- 閾値: −100 ～ 0 dB
- 圧縮比: 1:1 ～ ∞:1
- メイクアップゲイン: −10 ～ 10 dB
- アタックタイム: 0 ～ 500 ms
- リリースタイム: 0 ～ 500 ms
- ホールドタイム: 0 ～ 100 ms
- ニー幅: 0 ～ 10 dB
- 帯域ごとのソロおよびバイパス制御に対応
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
- イコライザー
- フェード
- タイムストレッチ／ピッチシフト
- ハウリング抑制
- リバーブ
- ディレイ
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 単一または複数のフィルター構成に対応
- フィルタータイプ: High-Pass、Low-Pass、High-Shelf、Low-Shelf、Peaking
- フィルターパラメータのリアルタイム更新に対応
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- モード: Fade-In / Fade-Out
- カーブ: Linear / Quadratic / Square Root
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 速度調整範囲: 0.5× ～ 2.0×
- ピッチ調整範囲: 0.5× ～ 2.0×
詳細仕様
- サンプリングレート: 8、16、32、44.1、48 kHz
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 任意のチャネル数に対応し、チャネルごとの独立処理が可能
- 検出閾値を設定可能
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
リバーブ
室内反射や音の拡散を再現し、空間的な広がりや臨場感を付加します。Freeverb (Schroeder–Moorer) アルゴリズムをベースに、自然なリバーブと高いリソース効率を両立しています。
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- S16、S24、S32 ビット深度に対応
- ルームサイズ係数：[0.0, 1.0]
- 高周波減衰係数：[0.0, 1.0]
- ウェット信号（リバーブ）レベル：[96.0, 0.01] dB
- ドライ信号（原音）レベル：[96.0, 0.01] dB
- リバーブのプリディレイ時間：[0, 200] ms
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
詳細仕様
- マルチチャネルオーディオ
- 任意のサンプリングレートに対応
- s16、s24、s32 サンプルフォーマットに対応
- 最大遅延時間を設定可能：[0, 1000] ms
- 遅延時間範囲：[0, max_delay_ms] ms
- フィードバック係数範囲：[0.0, 0.95]
- インターリーブ／非インターリーブレイアウトに対応
特長
極めて低いリソース使用量
多くのモジュールは、ESP32-S3 (240 MHz) 上で CPU 使用率 1% 未満、メモリ使用量は KB オーダーに抑えられます。最も負荷の高いモジュールであるマルチバンドコンプレッサーでも、CPU 使用率は 5% 未満です。
柔軟なパラメータ制御
各種パラメータは実行時に調整可能です。イコライザーではフィルター、周波数、ゲインを個別に設定でき、DRC とマルチバンドコンプレッサーではゲインカーブや時間パラメータを柔軟に設定できます。
シンプルで統一された API
14 のモジュールすべてが一貫した API パターンを採用しており、組み込み、モジュール置き換え、処理パイプライン拡張を容易にします。
柔軟なモジュール構成
各モジュールは単独でも動作し、チェーン接続にも対応します。幅広いサンプリングレートおよびチャネル構成をサポートし、音声処理から高忠実度オーディオまで幅広い用途に対応します。
ESP32 シリーズ全体をサポート
Espressif の ESP32 シリーズ SoC 全体をサポートし、既存の ESP-IDF および ESP-GMF プロジェクトへシームレスに統合できます。
