Running Average

Блок огибающей сигнала позволяет вычислять скользящее среднее (running average) входного сигнала. Это не истинное среднеквадратичное значение (RMS), поскольку усреднение управляется абсолютным значением входного сигнала, а не его квадратом. Для определения времени усреднения при вычислении используются постоянные времени.

Input Pins

Name	Format [int/dec] - [control/audio]	Function Description
Pin 0: Input Audio	decimal - audio	Входной сигнал для вычисления огибающей

Output Pins

Name	Format [int/dec] - [control/audio]	Function Description
Pin 0: Envelope Output	decimal	Выходной сигнал огибающей

GUI Controls

GUI Control Name	Default Value	Range	Function Description
RMS TC dB/s	120	1- 10000	Управляет основным временем усреднения, используемым для вычисления огибающей
Hold (ms)	0	0 - 2000	Управляет временем удержания сигнала огибающей перед его спадом
Decay dB/s	10	1- RMS TC	Управляет скоростью отслеживания сигнала огибающей во время спада. Максимальное значение этого параметра определяется значением RMS TC.

DSP Parameter Information

GUI Control Name	Compiler Name	Function Description
RMS TC dB/s	MonoRunAvgDetectAlg1RMS	При изменении времени RMS в GUI новое значение записывается в DSP для управления временем усреднения в вычислении: 1 - RMSTC / (10 * Fs)
Hold (ms)	MonoRunAvgDetectAlg1Hold	При изменении времени удержания (Hold) в GUI новое значение записывается в DSP для управления временем удержания в вычислении: Fs * Hold / 1000
Decay (dB/s)	MonoRunAvgDetectAlg1Decay	При изменении времени спада (Decay) в GUI новое значение записывается в DSP для управления временем спада в вычислении: Decay / (96 * Fs)

Algorithm Description

Блок скользящего среднего (running average) формирует огибающую входного сигнала на основе скользящего среднего. Берется абсолютное значение входного сигнала, которое затем фильтруется для получения усредненного уровня. Постоянные времени RMS TC, Hold и Decay влияют на способ вычисления усреднения. RMS TC в основном влияет на скорость атаки (нарастания) сигнала, а Decay — на скорость спада (затухания) сигнала. Время удержания (Hold) сохраняет предыдущее значение огибающей в течение заданного времени перед реакцией на новое изменение уровня входного сигнала.

Example

В следующем примере блок Running Average используется для управления светодиодом через GPIO. В зависимости от уровня входного сигнала в конкретном приложении может потребоваться условное включение или выключение какого-либо устройства. В этом примере выходной сигнал огибающей скользящего среднего подается на блок Tolerance для проверки пределов входного сигнала. Если сигнал находится в заданном диапазоне, на выход GPIO отправляется «1», в противном случае — «0».

Algorithm Details

Toolbox Path	Dynamics Processors - Envelope - Running Average - Signal Envelope
Cores Supported	AD1940 ADAU170x ADAU144x ADAU176x ADAU178x
“Grow Algorithm” Supported	no
“Add Algorithm” Supported	no
Subroutine/Loop Based	no
Program RAM	24
Data RAM	11
Parameter RAM	3

Running Average в SigmaStudio: настройка и параметры

Running Average — это алгоритм из раздела Dynamics Processors среды SigmaStudio, предназначенный для вычисления огибающей входного сигнала. В отличие от истинного RMS-детектора, блок работает не с квадратом сигнала, а с его абсолютным значением, которое затем усредняется. Такой подход позволяет получить плавную кривую уровня, удобную для дальнейшего управления различными элементами сигнальной цепочки. Принцип работы основан на трех постоянных времени, которые задаются в графическом интерфейсе. Параметр RMS TC (dB/s) определяет основное время усреднения и напрямую влияет на скорость атаки — то есть на то, как быстро огибающая нарастает при появлении сигнала. Параметр Decay (dB/s) задает скорость спада огибающей после прекращения или уменьшения входного уровня. При этом максимальное значение Decay ограничено значением RMS TC. Параметр Hold (мс) позволяет удерживать текущее значение огибающей в течение заданного времени перед тем, как блок начнет реагировать на новое изменение уровня, что полезно для устранения дребезга и кратковременных провалов. В проекте SigmaStudio блок Running Average имеет один аудиовход и один выход управляющего сигнала. При изменении параметров в GUI новые значения автоматически пересчитываются в DSP-регистры с учетом частоты дискретизации Fs. Например, время удержания преобразуется по формуле Fs * Hold / 1000, а скорость спада — через деление на 96 * Fs. Это важно учитывать при точной настройке поведения детектора в реальном времени.