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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / comp / dsp / 2929 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-06  |  56.4 KB

  1. Xref: sparky comp.dsp:2929 news.answers:4983
  2. Path: sparky!uunet!gatech!usenet.ins.cwru.edu!agate!usenet
  3. From: hards4@ee.adfa.oz.au (Bradley Hards)
  4. Newsgroups: comp.dsp,news.answers
  5. Subject: comp.dsp FAQ [1 of 3]
  6. Supersedes: <dspone_721977817@ohm.berkeley.edu>
  7. Followup-To: poster
  8. Date: 6 Jan 1993 20:35:17 GMT
  9. Organization: Australian Defence Force Academy
  10. Lines: 1363
  11. Approved: news-answers-request@MIT.Edu
  12. Distribution: world
  13. Message-ID: <dspone_726352515@ohm.berkeley.edu>
  14. NNTP-Posting-Host: tukey.berkeley.edu
  15. Summary: This is a periodic posting to comp.dsp that gives information
  16.     on frequently asked questions asked in this newsgroup.
  17.  
  18. Archive-name: dsp-faq/part1
  19. Last-modified: Fri Jan 1 1993
  20. Version: 0.8
  21.  
  22. Welcome to the comp.dsp FAQ.  We are seeking information on all topics,
  23. from the best layout (e.g., should chips and prototype boards be
  24. another FAQ?) to a good annotated list of DSP articles and reference
  25. books.  Please email your suggestions to comp-dsp-faq@ohm.Berkeley.EDU.
  26. Meta-comments are all in curly braces {like this}.  Acknowledgements to
  27. people responsible for articles and/or bits of information are in
  28. square brackets, [like so].
  29.  
  30. You can ftp the very latest version of this FAQ from: evans.ee.adfa.oz.au
  31. (131.236.30.24) in pub/dsp/dsp-faq.help, or from copernicus.Berkeley.EDU
  32. in dsp-faq.help.*.
  33.  
  34. We are most grateful to the following contributors who helped out with
  35. this version of the FAQ:
  36.  
  37. Annard Brouwer        annard@stack.urc.tue.nl
  38. Joel Coltoff        joel@wmi.com
  39. Chuck Corley        chuckc@hpnmdlc0.sr.hp.com
  40. Malachy Devlin        madmal@spd.eee.strathclyde.ac.uk
  41. John Edwards            johned@cix.compulink.co.uk
  42. Dan Frankowski        dfrankow@cs.umn.edu
  43. Robert Gammon        5692330@mcimail.com
  44. Sergio Liberman        sergio@msil.sps.mot.com
  45. Stan McClellan          mcclella@ee.tamu.edu
  46. Phillip Musumeci    phillip@ee.adfa.oz.au
  47. Bill Ralston        wtr@mitre.org
  48. Phil Woodland        pcw@eng.cam.ac.uk
  49.  
  50. and the following folks who helped out with previous versions:
  51.  
  52. William Alves        alves@calvin.usc.edu
  53. Joe Campbell        jpcampb@afterlife.ncsc.mil
  54. Tim Channon        tchannon@black.demon.co.uk
  55. Steve Clift        clift@ml.csiro.au
  56. Malachy Devlin        madmal@spd.eee.straOBthclyde.ac.uk
  57. Brian Evans        evans@markov.eedsp.gatech.edu
  58. John Fisher        johnf@dsp.sps.mot.com
  59. Dan Frankowski        dfrankow@cs.umn.edu
  60. Maurice Givens        maury@tellabs.com
  61. Ed Hall            edhall@rand.org
  62. Vince Herried        vjh21@cas.org
  63. Eric Jacobsen        ericj@hwcae.honeywell.com
  64. Pete Janzow        pjanzow@prenhall.com
  65. Quinn Jensen        jensenq@qcj.icon.com
  66. Richard Kim        richard@math.mit.edu
  67. Gints Klimanis        gints@roadkill.esd.sgi.com
  68. Greg Koker        greg.koker@analog.com
  69. Juhana Kouhia        jk87377@cc.tut.fi
  70. John Lazzaro        lazzaro@boom.CS.Berkeley.EDU 
  71. Tony Richardson        amr@mpl.ucsd.edu
  72. Paul Russell        paulr@syma.sussex.ac.uk
  73. Stanley Sasaki        stans@tekig7.pen.tek.com
  74. Bill Schottstaedt    bil@ccrma.stanford.edu
  75. Paul Simoneau        pas1@kepler.unh.edu
  76. Greg Smart        rcogs@citri.edu.au
  77. Andrew Ukrainec        ukrainec@nimios.Eng.McMaster.CA
  78. Witold Waldman        witold@hotblk.aed.dsto.gov.au
  79. Ronnin Yee        ronnin.yee@analog.com
  80.  
  81. Get your name here - contribute something!  (If you don't want your
  82. email address listed in your contribution, please indicate so.)
  83.  
  84. Phil Lapsley       phil@ohm.Berkeley.EDU  (FAQ maintainer)
  85. Bradley Hards       hards4@ee.adfa.oz.au   (assistant/original FAQ maintainer)
  86.  
  87. =============================================================================
  88.  
  89. 0. What is comp.dsp?
  90.  
  91. 1. General DSP.
  92.    1.1 DSP book and article references.
  93.        1.1.1 Bibles of DSP.
  94.        1.1.2 Adaptive signal processing.
  95.        1.1.3 Array signal processing.
  96.        1.1.4 Windowing.
  97.        1.1.5 Digital audio effects processing.
  98.    1.2 Where can I get free software for general DSP?
  99.        1.2.1 What is Gabriel?  Where can I get it?
  100.        1.2.2 What is Ptolemy?  Where can I get it?
  101.        1.2.3 What is Khoros?  Where can I get it?
  102.        1.2.4 What are DSP Tutorials?  Where can I get them?
  103.        1.2.5 What are some DSP extensions to MATLAB?  Where can I get them?
  104.        1.2.6 What is the Signal Processing Package for Mathematica?
  105.              Where can I get it?
  106.        1.2.7 What is the Controls System Package for Mathematica?
  107.              Where can I get it?
  108.        1.2.8 What are some other DSP Notebooks for Mathematica?
  109.        1.2.9 What is the Linear Systems Toolbox for Maple?  Where can I get it?
  110.        1.2.10 Where can I get text to speech conversion software?
  111.        1.2.11 Where can I get filter design software?
  112.  
  113. 2. Algorithms and standards.
  114.    2.1 Where can I get some algorithms for DSP?
  115.    2.2 What is CELP and LPC?  Where can I get source for them?
  116.    2.3 What is ADPCM?  Where can I get source for it?
  117.    2.4 What is GSM?  Where can I get source for it?
  118.    2.5 How does pitch perception work, and how do I implement it?
  119.    2.6 What standards exist for digital audio?  What is AES/EBU?
  120.        What is S/PDIF?
  121.    2.7 What is mu-law encoding?  Where can I get source for it?
  122.    2.8 How can I do CD <-> DAT sample rate conversion?
  123.  
  124. 3. Programmable DSP chips and their software.
  125.    3.1 What are some current, popular programmable DSP chips?
  126.    3.2 Software for Motorola DSPs.
  127.     3.2.1 Where can I get a free assembler for the Motorola DSP56000?
  128.     3.2.2 Where can I get a free C compiler for the Motorola DSP56000?
  129.     3.2.3 Where can I get algorithms or libraries for Motorola DSPs?
  130.           What is the number for the Motorola DSP BBS?
  131.     3.2.4 Where can I get NeXT-compatible Motorola DSP56001 code?
  132.    3.3 Software for Texas Instruments DSPs.
  133.     3.3.1 Where can I get algorithms or libraries for TI DSPs?
  134.                  What is the number for the TI DSP BBS?
  135.     3.3.2 Where can I get a free C compiler for the TMS320C30?
  136.    3.4 Software for Analog Devices DSPs.
  137.         3.4.1 Where can I get algorithms or libraries for AD DSPs?
  138.           What is the number for the Analog Devices DSP BBS?
  139.  
  140. 4. Hardware.
  141.     4.1 DSP development boards.
  142.     4.1.1 IBM PC.
  143.     4.1.2 Mac Nubus.
  144.     4.1.3 SBus.
  145.     4.1.4 VMEbus.
  146.     4.1.5 Next bus.
  147.     4.1.6 SCSI bus.
  148.     4.1.7 Standalone.
  149.     4.2 Who makes AES/EBU chips?
  150.  
  151. 5. Operating Systems.
  152.  
  153. 6. List of manufacturers, addresses, and telephone numbers.
  154.  
  155. To search for a particular question within a text editor, look for the
  156. pattern "Q#.##:", e.g., "Q1.2:".
  157.  
  158. =============================================================================
  159.  
  160. Q0: What is comp.dsp?
  161.  
  162. Comp.dsp is a worldwide UseNet news group that is used to discuss
  163. various aspects of digital signal processing.  It is unmoderated,
  164. though we try to keep the signal to noise ratio up :-).  If you need to
  165. ask a question that isn't in the FAQ, and can't figure out how to post,
  166. consult news.newusers.questions.  Other relevant news groups are
  167. comp.compression, comp.speech, and sci.image.processing.
  168.  
  169. =============================================================================
  170.  
  171. 1. General DSP.
  172.  
  173. This section deals with general DSP, that is, DSP books, algorithms,
  174. and packages that are not related to a particular manufacturer's DSP chip.
  175.  
  176. =========================================================================
  177.  
  178. Q1.1: Summary of DSP books and significant research articles.
  179.  
  180. Q1.1.1: Bibles of DSP.
  181.  
  182. A.V. Oppenheim and R.W. Schafer, "Digital Signal Processing",
  183. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1975.
  184.  
  185. A.V. Oppenheim and R.W. Schafer, "Discrete-Time Signal Processing"
  186. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1989. ISBN 0-13-216292-X
  187. This is an updated version of the original, with some old material deleted
  188. and lots of new material added.
  189.  
  190. L.R. Rabiner & R.W. Schafer, "Digital Processing of Speech Signals",
  191. Prentice Hall, 1978, ISBN 0-13-213603-1.
  192.  
  193. R. E. Crochiere & L. R. Rabiner, "Multirate Digital Signal Processing",
  194. Prentice-Hall, 1983, ISBN 0136051626.
  195. This book is the only real reference for filter banks and multirate
  196. systems, as opposed to being a tutorial.
  197.  
  198. Thomas Parsons, "Voice and Speech Processing", McGraw-Hill, 1987,
  199. ISBN 0-07-048541-0.
  200. Addresses the cocktail party effect, as well as other material.
  201. [Maurice Givens, maury@tellabs.com]
  202.  
  203. --------------------------------------------------
  204.  
  205. Q1.1.2: Adaptive signal processing.
  206.  
  207. S. Haykin, "Adaptive Filter Theory", 2nd Ed., Prentice Hall,
  208. Englewood Cliffs, NJ, 1991.
  209.  
  210. B. Widrow and S.D. Stearns, "Adaptive Signal Processing", 
  211. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1985.
  212.  
  213. --------------------------------------------------
  214.  
  215. Q1.1.3: Array signal processing.
  216.  
  217. J.E. Hudson, "Adaptive Array Principles", IEE London and New York,
  218. Peter Peregrinus Ltd. Stevenage, U.K., and New York, 1981.
  219.  
  220. R.A. Monzingo and T.W. Miller, "Introduction to Adaptive Arrays"
  221. John Wiley and Sons, New York, 1980.
  222.  
  223. S. Haykin, J.H. Justice, N.L. Owsley, J.L. Yen, and A.C. Kak
  224. "Array Signal Processing", Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1985.
  225.  
  226. R.T. Compton, Jr., "Adaptive Antennas, Concepts and Performance",
  227. Prentice-Hall, 1988, ISBN 0-13-004151-3.
  228.  
  229. --------------------------------------------------
  230.  
  231. Q1.1.4: Windowing articles.
  232.  
  233. F. J. Harris, "On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the DFT",
  234. IEEE Proceedings, January 1978, pp. 51-83.
  235. Perhaps the classic overview paper for discrete-time windows.  It discusses
  236. some 15 different classes of windows including their spectral responses and
  237. the reasons for their development.  [Brian Evans, evans@eedsp.gatech.edu]
  238.  
  239. Nezih C. Geckinli & Davras Yavuz, "Some Novel Windows and a Concise Tutorial
  240. Comparison of Window Families", IEEE Transactions on Acoustics, Speech,
  241. and Signal Processing, Vol. ASSP-26, No. 6, December 1978.
  242. [Bob Beauchaine, bobb@vice.ico.tek.com]
  243.  
  244. Lineu C. Barbosa, "A Maximum-Energy-Concentration Spectral Window,"
  245. IBM J. Res. Develop., Vol. 30, No. 3, May 1986, p. 321-325.
  246. An elegant method for designing a time-discrete solution for
  247. realization of a spectral window which is ideal from an energy
  248. concentration viewpoint.  This window is one that concentrates the
  249. maximum amount of energy in a specified bandwidth and hence provides
  250. optimal spectral resolution.  Unlike the Kaiser window, this window is
  251. a discrete-time realization having the same objectives as the
  252. continuous-time prolate spheroidal function; at the expense of not
  253. having a closed form solution. [Joe Campbell, jpcampb@afterlife.ncsc.mil]
  254.  
  255. --------------------------------------------------
  256.  
  257. Q1.1.5: Digital Audio Effects Processing.
  258.  
  259. Books (in no particular order, sorry):
  260.  
  261. Hal Chamberlin, Musical Applications of Microprocessors, 2nd Ed.,
  262. Hayden Book Company, 1985.
  263.  
  264. Barry Blesser anJ. Kates. "Digital Processing in Audio Signals." In A. V.
  265. Oppenheim, ed. Applications of Digital Signal Processing. Englewood Cliffs, 
  266. NJ: Prentice-Hall, 1978.
  267.  
  268. Digital Signal Processing Committee of IEEE Acoustics, Speech, and Signal
  269. Processing Society, ed. Programs for Digital Signal Processing. New York:
  270. IEEE Press, 1979.
  271.  
  272. John Strawn, ed., "Digital Audio Signal Processing: An Anthology.", Los Altos,
  273. CA: W. Kaufmann, 1985.   [Contains Moorer J.A. "About This Reverb..."
  274. and contains an article which gives a code for Phase Vocoder -- great
  275. tool for EQ, for Pitchshifter and more --Juhana Kouhia]
  276.  
  277. Charles Dodge and Thomas A. Jerse. Computer Music: Synthesis, Composition,
  278. and Performance. New York: Schirmer Books, 1985.
  279.  
  280. F. Richard Moore, "Elements of Computer Music", Englewood Cliffs, NJ:
  281. Prentice-Hall, 1990.  ISBN: 0-13252-552-6 [Recommended.  --Juhana Kouhia]
  282.  
  283. Curtis Roads and John Strawn, ed., "The Foundations of Computer Music",
  284. Cambridge, MA: MIT Press, 1985.  [Contains article on analysis/synthesis
  285. by Strawn, recommended; also an another article maybe by J.A. Moorer
  286. -- Juhana Kouhia]
  287.  
  288. John Strawn, ed., "Digital Audio Signal Processing", 283 pages,
  289. $34.95, ISBN 0-86576-082-9, pub: A-R Editions.  Contents:
  290.  
  291.     1. Introduction to the mathematics of DSP (F. Richard Moore)
  292.        [Not a bad little text]
  293.  
  294.     2. Introduction to digital filter theory (Julius O. Smith)
  295.        [Not a bad little text, either]
  296.  
  297.     3. Spiral Synthesis (Tracy Lind Petersen)
  298.        [first published account of a new synthesis technique]
  299.  
  300.     4. Signal processing aspects of computer music (J. A. Moorer)
  301.        [James Moorer's classic article--discusses many synthesis
  302.        techniques.  Reverb algorithms.  More than 6 pages of refs]
  303.  
  304.     5. An introduction to the phase vocoder (J. W. Gordon, J. Strawn)
  305.        [Includes source code for a phase vocoder--a powerful method
  306.        for synthesis, pitch shifting, time scale modification, etc.]
  307.     [Comments by Quinn Jensen].
  308.        
  309. Curtis Road, ed., "Composers and the Computer", 201 pages,
  310. $27.95, ISBN 0-86576-085-3, pub: A-R Editions.
  311.  
  312. John Strawn, ed., "Digital Audio Engineering", 144 pages,
  313. $29.95, ISBN 0-86576-087-X pub: A-R Editions.
  314.  
  315. Deta S. Davis, "Computer Applications in Music: A Bibliography", 537 pages,
  316. $49.95, ISBN 0-89579-225-7, pub: A-R Editions.
  317.  
  318. Ken C. Pohlmann, "The Compact Disc:  A Handbook of Theory and Use",
  319. 288 pages, $45.95 (cloth) ISBN 0-89579-234-6, $29.95 (paper)
  320. ISBN 0-89579-228-1, pub: A-R Editions.
  321.  
  322. Forthcoming books:
  323.  
  324. Curtis Roads, "A Computer Music History:  Musical Automation 
  325. from Antiquity to the Computer Age"
  326.  
  327. Joseph Rothstein, "MIDI:  A Comprehensive Introduction"
  328.  
  329. David Cope, "Computer Analysis of Musical Style"
  330.  
  331. Dexter Morrill and Rick Taube, "A Little Book of Computer Music
  332. Instruments"
  333.  
  334. Articles:
  335.  
  336. James A. Moorer, "About This Reverberation Business", Computer Music Journal
  337. 3, 20 (1979): 13-28. (Also in Foundations of CM below).
  338. [Ok article, but you have to know basic DSP operations.  --Juhana Kouhia]
  339.  
  340. Check more articles from Journal of the Audio Engineering Society
  341. (JAES), for example more articles by Strawn.
  342.  
  343. Note: books published by A-R editions can be ordered from:
  344.  
  345.     A-R Editions
  346.     801 Deming Way
  347.     Madison, Wisconsin 53717
  348.     608-836-9000 (They accept VISA orders)
  349.  
  350. [The above is largely from Quinn Jensen, jensenq@qcj.icon.com;
  351. Juhana Kouhia, jk87377@cc.tut.fi; William Alves, alves@calvin.usc.edu;
  352. and Paul A Simoneau, pas1@kepler.unh.edu]
  353.  
  354. =========================================================================
  355.  
  356. Q1.2: Where can I get free software for general DSP?
  357.  
  358. The packages listed below are mostly for general purpose DSP, that is,
  359. DSP that is not specific to a particular programmable DSP chip.  See
  360. the later sections in the FAQ for software relevant to a particular
  361. programmable DSP chip.
  362.  
  363. According to Brian Evans: "There was an entire session on this subject
  364. [free DSP software] at ICASSP '92, chaired by Dr. Sally Wood and
  365. Dr. James McClellan.  It appears in Volume 4 of the Proceedings, pages
  366. 73-112.  There will be another such session at ICASSP '93." [Brian Evans,
  367. evans@eedsp.gatech.edu]  Much of the information below is from Brian's mail.
  368.  
  369. --------------------------------------------------
  370.  
  371. Q1.2.1: What is Gabriel?  Where can I get it?
  372.  
  373. Package: Gabriel
  374.  
  375. Description:
  376. Hierarchical block diagram environment for prototyping signal processing
  377. systems on single or multiple processors.  Algorithms expressed in block
  378. diagram form can be simulated, and assembly code can also be generated for
  379. the Motorola DSP56001 and DSP96002.  Gabriel has almost been obsoleted by
  380. Ptolemy, below.
  381.  
  382. Platforms: sun 3, sun 4, X windows.  Written in Lisp (lisp compiler supplied).
  383.  
  384. Contact: Alan Kamas, aok@ohm.berkeley.edu.
  385.  
  386. To obtain:
  387. Anonymous ftp to copernicus.berkeley.edu, and retrieve gabriel-license.shar.
  388. This is a shar file of licenses that you must sign and mail back to us (the
  389. old-fashioned way) before we can give you the source.  Then we can tell you
  390. the password for an account that will allow you to FTP Gabriel.
  391. --------------------------------------------------
  392.  
  393. Q1.2.2: What is Ptolemy?  Where can I get it?
  394.  
  395. Package: Ptolemy
  396.  
  397. Description:
  398. Ptolemy provides a highly flexible foundation for the specification,
  399. simulation, and rapid prototyping of systems.  It is an object
  400. oriented framework within which diverse models of computation can
  401. co-exist and interact.  For example, using Ptolemy a data-flow
  402. system can be easily connected to a hardware simulator which in turn
  403. may be connected to a discrete-event system, etc.  Because of this,
  404. Ptolemy can be used to model entire systems.
  405.  
  406. In addition, Ptolemy now has code generation capabilities.  From a
  407. flow graph description, Ptolemy can generate both C code and DSP
  408. assembly code for rapid prototyping.  Note that code generation is
  409. not yet complete, and is included in the current release for
  410. demonstration purposes only.
  411.  
  412. Ptolemy has been used for a broad range of applications including
  413. signal processing, telecomunications, parallel processing, wireless
  414. communications, optical phase lock loops, real time systems, and
  415. hardware/software co-design.  Ptolemy has also been used as a lab
  416. for signal processing and communications courses.  Currently Ptolemy
  417. has hundreds of users in over 75 sites, both in industry and academia.
  418.  
  419. Ptolemy is available for the Sun 4 (sparc) and DecStation (MIPS)
  420. architectures.  A port to the HP workstation is in progress.
  421. Installing the system requires 49 Mbytes for Ptolemy (64 Mbytes
  422. after you optionally rebuild) and 16 Mbytes for the Gnu tools
  423. subset.  At least 8 Mbytes of physical memory are required.
  424.  
  425. Ptolemy has been developed at UC Berkeley over the past 3 years.
  426. Further information, including papers and the complete release
  427. notes, is available from the FTP site.
  428.  
  429. A license is no longer required to receive Ptolemy.  The source code,
  430. binaries, and documentation are available by anonymous ftp from
  431.     ptolemy.berkeley.edu
  432. [ftp "ptolemy.bekeley.edu". login as "anonymous". cd "pub". get README]
  433.  
  434. Contact: Alan Kamas, aok@ohm.berkeley.edu.
  435. --------------------------------------------------
  436.  
  437. Q1.2.3: What is Khoros?  Where can I get it?
  438.  
  439. Package: Khoros
  440.  
  441. Description:
  442. Block diagram simulator for image and video processing.  1-D signal processing
  443. is also supported.  See the UseNet group comp.soft-sys.khoros.
  444.  
  445. Platforms: sun 3, sun 4, others?  X windows.  Written in C.
  446.  
  447. To obtain:
  448. Anonymous ftp to pprg.eece.unm.edu, cd /pub/khoros/release, get install.ftp.
  449. --------------------------------------------------
  450.  
  451. Q1.2.4: What are DSP Tutorials?  Where can I get them?
  452.  
  453. Package: DSP Tutorials
  454.  
  455. Description: Computer aided instruction.
  456.  
  457. Platforms: suns under SunView.
  458.  
  459. Contact: Dr. Sally Wood, Electrical Engineering Department, Santa Clara
  460. University, Santa Clara, CA 95053.
  461. --------------------------------------------------
  462.  
  463. Q1.2.5: What are some DSP extensions to MATLAB?  Where can I get them?
  464.  
  465. Package: MATLAB user's group public domain extensions to MATLAB
  466.  
  467. Description:
  468.  
  469.     The MATLAB Digest is issued at irregular intervals based on the  number
  470.     of  questions  and  software  items  contributed  by  users.   To  make
  471.     submissions  to the digest, please send  to hwilson@ua1vm.ua.edu with a
  472.     subject: "DIG" and description.
  473.  
  474.     For  the  Pacific,   try  netlib@draci.cs.uow.edu.au  located   at  the
  475.     University of Wollongong, NSW, Australia.
  476.  
  477.     A plethora of toolboxes are available at FTP site: research.att.com
  478.     (use netlib for the username)
  479.  
  480.     General index for the MATLAB User Group software library
  481.     ----------------------------------------------------------
  482.     Currently there are the following subdirectories:
  483.     approximation      approximation theory
  484.     archive            old MATLAB user group digests
  485.     control            control theory
  486.     dataanalysis       data analysis and statistics
  487.     graphics           graphics programs
  488.     integration        numerical integration
  489.     linearalgebra      linear algebra utilities
  490.     misc               miscellaneous
  491.     ode                ordinary differential equations
  492.     optimization       as the name says
  493.     pde                partial differential equations
  494.     rootfinding        zero-finding routines
  495.     specialfunctions   special functions
  496.     teaching           for classroom use
  497.     tools              miscellaneous tools
  498.  
  499.     In order to get an index for a subdirectory (tools, say)
  500.     send the message
  501.         send index from MATLAB/tools
  502.     to netlib@ornl.gov.
  503.  
  504.     In order to get some code, (unbundle in the `tools'
  505.     directory, say), send the message
  506.         send unbundle from MATLAB/tools
  507.     to netlib@ornl.gov.
  508.  
  509.     FOR  STUDENTS: Prentice Hall has published  a student edition of matlab
  510.     which contains a book and  set of disks for PCs and Macs.  The software
  511.     is limited only in matrix size (32 x 32 matrix;  1024 elements) and  in
  512.     its ability  to import or call  C or Fortran  subroutines.  On the plus
  513.     side, it is able to run without a coprocessor (it will use one if it is
  514.     present) and it includes a subset of the Signal Processing and Controls
  515.     Toolboxes, The Signals and  Systems Toolbox,  which  provides for added
  516.     functionality. Book only (about US$30): ISBN = 0138560064; Book + disk:
  517.     (about US$50 ISBN=0-13-855974-0 for 3.5" or ISBN=0-13-855982-1 for 5.25
  518.     Macintosh version:  ISBN=0-13-855990-2. There will be related books out
  519.     by mid to late 1993 :  Computer Aided Signal Processing with MATLAB, by
  520.     Burrus, Oppenheim, McClellan, Parks, Schafer, and Schussler; and Signal
  521.     Processing : A Computer  Approach, by Etter. More books in this  MATLAB
  522.     Curriculum Series are planned. For general info: matlab@prenhall.com
  523.  
  524.     [From the Matlab Users Group (Editor, hwilson@ua1vm.ua.edu)]
  525. --------------------------------------------------
  526.  
  527. Q1.2.6: What are the Signal Processing Packages for Mathematica?
  528.         Where can I get them?
  529.  
  530. Package: Signal Processing Pacakages (SPP) and Notebooks.
  531.  
  532. Description:
  533.  
  534.          Public domain  extensions  to  Mathematica.   Enables the symbolic 
  535.     manipulation of signal processing expressions:  1-D discrete/continuous
  536.     convolutions and 1-D/m-D linear transforms  (Laplace, Fourier, z, DTFT,
  537.     and DFT).   For  linear  transforms, you can specify your own transform
  538.     pairs and see the intermediate computations. Great for showing students
  539.     how to take transforms, or for deriving input-output relationships in a
  540.     transform  domain.   Additional abilities include analog filter design,
  541.     solving DE's using transforms, converting signal processing expressions
  542.     to their equivalent TeX forms, and number theoretic operations  (Bezout
  543.     numbers, Smith Form decompositions, and matrix factors).   Accompanying
  544.     SPP  are  tutorial notebooks on analog filter design, Fourier analysis,
  545.     piecewise convolution,  and  the  z-transform (includes a discussion of
  546.     fundamentals  of  digital  filter  design).  These Notebooks illustrate
  547.     difficult concepts (such as  the  flip-and-slide  view  of convolution)
  548.     through animation.  A Notebook reader is available in the public domain
  549.     for Macintosh computers (a BinHexed version is on the ftp site).
  550.  
  551.     FOR STUDENTS:   A student version of Mathematica is available for $175.
  552.     The price includes a copy of the reference manual.  The only drawbacks
  553.     to the student version are that the floating point coprocessor is dis-
  554.     abled and that upgrades cannot be ordered.
  555.  
  556. Contact: Brian Evans, evans@eedsp.gatech.edu.
  557.  
  558. To obtain: anonymous ftp to gauss.eedsp.gatech.edu (130.207.226.24).
  559. (available in UNIX, Mac, and MS-DOS archive formats).
  560.  
  561. --------------------------------------------------
  562.  
  563. Q1.2.7: What is the Control Systems Analysis Packages for Mathematica?
  564.         Where can I get them?
  565.  
  566. Package: Control Systems Analysis Package (COSYPAK) and Notebooks
  567.  
  568. Description: Public domain extension to Mathematica.  Classical and
  569. state-space control analysis and design methods.  The Notebooks
  570. supplement the material in the textbook "Modern Controls Theory" by
  571. Ogata.  Largely based on the Signal Processing Packages (SPP, see above).
  572.  
  573. Contact: Dr. Sreenath, sree@veda.esys.cwru.edu.
  574.  
  575. To obtain: anonymous ftp veda.esys.cwru.edu (129.22.40.9).
  576. --------------------------------------------------
  577.  
  578. Q1.2.8: What are some other Mathematica DSP Notebooks?
  579.  
  580. The following Mathematica notebooks can be ftped from ccrma-ftp.stanford.edu:
  581.  
  582. pub/DSP/GenHamming.ma.Z         Generalized Hamming windows
  583. pub/DSP/Kaiser.ma.Z             The Kaiser window
  584. pub/DSP/WinFlt.ma.Z             Digital filter design by the "window method"
  585.  
  586. (There are other DSP related items in pub/DSP on ccrma-ftp; see other
  587. sections of this FAQ for details).
  588. --------------------------------------------------
  589.  
  590. Q1.2.9: What is the Linear Systems Toolbox for Maple?
  591.         Where can I get it?
  592.  
  593. Package: Linear systems toolbox for Maple.
  594.  
  595. Description: Public domain extension to Maple.
  596.  
  597. Contact: Tony Richardson, amr@mpl.ucsd.edu.
  598.  
  599. To obtain: anonymous ftp to cameron.egr.duke.edu,
  600. file pub/maple/linsys1.2.tar.Z.
  601. --------------------------------------------------
  602.  
  603. Q1.2.10: Where can I get text to speech conversion software?
  604.  
  605. Free (but not public domain) text to speech conversion software is
  606. available via anonymous ftp from wilma.cs.brown.edu in the pub directory
  607. as speak.tar.Z.  It will compile and run on a SPARC's built-in audio
  608. after modifying speak.c with the path of your libaudio.h (e.g.,
  609. /usr/demo/SOUND/libaudio.h).  It's a simple phoneme concatenation
  610. system with commensurate synthesized speech quality (a directory of
  611. phoneme audio files is included).  [Joe Campbell, jpcampb@afterlife.ncsc.mil]
  612. --------------------------------------------------
  613.  
  614. Q1.2.11: Where can I get filter design software?
  615.  
  616. One source is the following: in the August 92 issue of IEEE
  617. Transactions on Signal Processing there is a paper entitled "METEOR: A
  618. Constraint-Based FIR Filter Design Program" by Kenneth Steiglitz,
  619. Thomas W. Parks and James F. Kaiser.  They describe an FIR design
  620. program which allows specification of the target frequency response
  621. characteristics in a fairly generalised and flexible way.  As well as
  622. designing filters, the program can optimise filter lengths and push
  623. band limits.
  624.  
  625. The paper contains a footnote which says "Pascal and C versions of
  626. source code are available to  anonymous ftp at princeton.edu in the
  627. directory /pub as meteor.p, form.p, meteor.c and form.c".
  628.  
  629. True, they are.  They appear to work.  The Pascal versions have been
  630. put through p2c to get the C versions; all the needed Pascal library
  631. stuff is included in the C versions and they built error-free out of
  632. the box for me on an SGI machine.
  633.  
  634. One catch is, there is no manual - you need the paper to know how to drive
  635. the programs.
  636.  
  637. [Steve Clift, clift@ml.csiro.au]
  638.  
  639. { There are other free filter design programs floating around out there,
  640.   such as optfir/wfir.  Does anyone know of ftp sites? }
  641.  
  642.  
  643. --------------------------------------------------------------------------
  644. Q1.2.12 Where can I get some DOS stuff?
  645. There is a DOSD library available. The author wrote:
  646. The DSP library is currently on Compuserve engineering forum. It 
  647. includes a Microsoft and Turbo C library. At the moment it is just a 
  648. demo object format library (and the microsoft version only works with 
  649. an x87), but the source code lisence is purchaseable. I have done it 
  650. this way because at the moment I am unsure of exactly how I want to 
  651. make it available, LSI are quite interested in supplying it with 
  652. their boards, or I may just offer it a freeware. If you are 
  653. interested, I could maybe just send you a disk, the problem is that 
  654. it is quite large and costs a bit to download from somewhere like 
  655. Compuserve.
  656.  
  657. The library contains many functions for things like FFTs, filtering 
  658. (including LMS adaptive), windowing, convolution (inc 2d) and 
  659. correlation. It also has loads of examples, of how to use the 
  660. functions, including things like FIR filter design methods and 
  661. amplitude modulation.
  662. {If someone downloads this, send it to me, and I will put it
  663. up for anon. ftp - Brad }
  664. =============================================================================
  665.  
  666. 2. Algorithms and standards.
  667.  
  668. This section deals with DSP algorithms and related standards.
  669.  
  670. =======================================================================
  671. Q2.1: Where can I get some algorithms for general DSP?
  672.  
  673. The following archives contain things such as matrix  operations, FFT's and
  674. generally useful things like that, as opposed to complete applications:
  675.  
  676. (1) host ux1.cso.uiuc.edu - log in as anonymous, get the file math/README.
  677.     It summarises the contents of the archive.
  678.  
  679. (2) Netlib, which serves some of this software via email. Try mail to
  680.     netlib@ORNL.GOV with "send help" in the subject field.
  681.     For Europe: 
  682.         Internet:       netlib@nac.no
  683.         EARN/BITNET:    netlib%nac.no@norunix.bitnet
  684.         X.400:          s=netlib; o=nac; c=no;
  685.         EUNET/uucp:     nac!netlib
  686.     For the Pacific, try    
  687.         netlib@draci.cs.uow.edu.au
  688.      For background about netlib, see Jack J. Dongarra and Eric Grosse,
  689.      "Distribution of Mathematical Software Via Electronic Mail,"
  690.      Comm. ACM (1987) 30,403--407.
  691.      
  692.      A similar collection of statistical software is available from
  693.            statlib@temper.stat.cmu.edu.
  694.  
  695.      The symbolic algebra system REDUCE is supported by
  696.           reduce-netlib@rand.org.
  697.  
  698. (3) The Naval Surface Warfare Center has a library of mathematical
  699.     Fortran subroutines that may be of use.  From the report itself:
  700.  
  701.     NSWC Library of Mathematical Subroutines
  702.     Report No.: NSWC TR 90-21, January 1990
  703.     by Alfred H. Morris, Jr.
  704.     
  705.     Naval Surface Warfare Center (E43)
  706.     Dahlgren, VA 22448-5000
  707.     U.S.A.
  708.     
  709.     Distribution: Approved for public release; distribution unlimited.
  710.     
  711.     Abstract:
  712.     
  713.     The NSWC library is a library of general-purpose Fortran subroutines
  714.     that provide a basic computational capability in a variety of
  715.     mathematical activities. Emphasis has been placed on the transportability
  716.     of the codes. Subroutines are available in the following areas:
  717.     Elementary Operations, Geometry, Special Functions, Polynomials, Vectors,
  718.     Matrices, Large Dense Systems of Linear Equations, Banded Matrices,
  719.     Sparse Matrices, Eigenvalues and Eigenvectors, l1 Solution of Linear
  720.     Equations, Least-Squares Solution of Linear Equations, Optimization,
  721.     Transforms, Approximation of Functions, Curve Fitting, Surface Fitting,
  722.     Manifold Fitting, Numerical Integration, Integral Equations, Ordinary
  723.     Differential Equations, Partial Differential Equations
  724.  
  725.     [Witold Waldman, witold@hotblk.aed.dsto.gov.au]
  726.  
  727.     {  Does anyone know an FTP site for this library? }
  728.  
  729. If you don't know where to find what you're after, try archie.
  730.  
  731. =======================================================================
  732.  
  733. Q2.2: What are CELP and LPC?  Where can I get the source for CELP and LPC?
  734.  
  735. CELP stands for "code excited linear prediction".  LPC stands for
  736. "linear predictive coding".  They are compression algorithms used for
  737. low bit rate (2400 and 4800 bps) speech coding.
  738.  
  739. The U.S. DoD's Federal Standard 1016 (FS 1016) based 4800 bps code
  740. excited linear prediction voice coder version 3.2 (CELP 3.2) Fortran
  741. and C simulation source codes are available for worldwide distribution
  742. at no charge (on DOS diskettes, but configured to compile on Sun SPARC
  743. stations) from:
  744.  
  745.     Bob Fenichel
  746.     National Communications System
  747.     Washington, D.C.  20305
  748.     1-703-692-2124
  749.     1-703-746-4960 (fax)
  750.  
  751. Example input and processed speech files, a technical information bulletin,
  752. and the official standard "Federal Standard 1016, Telecommunications:
  753. Analog to Digital Conversion of Radio Voice by 4,800 bit/second Code
  754. Excited Linear Prediction (CELP)" are included at no charge.
  755.  
  756. Unfortunately, a document that is a vital part of the CELP release package
  757. is not available in electronic form.  Anyone serious interested in CELP
  758. should obtain the document:
  759.  
  760.     Details to Assist in Implementation of Federal Standard 1016 CELP.
  761.     National Communications System, Office of Technology & Standards, 1992.
  762.     Technical Information Bulletin 92-1.
  763.  
  764. It is available from the above address.
  765.  
  766. The 4800 bps CELP code is available via anonymous FTP on
  767. furmint.nectar.cs.cmu.edu (128.2.209.1111) in celp.audio.compression.
  768. It is unsupported, and has not been compiled or tested.  This version
  769. takes a lot of CPU time.  It is about 15 times slower than real-time.
  770. That is, to code 1 minute of speech takes about 15 minutes.  It has
  771. directions on how to reduce the codebook search to make it faster, but
  772. they are only for the speech coding expert.
  773.  
  774. The following article describes the FS 1016 4.8-kbps CELP coder:
  775.  
  776. Campbell, Joseph P. Jr., Thomas E. Tremain and Vanoy C. Welch, "The
  777. Proposed Federal Standard 1016 4800 bps Voice Coder:  CELP," Speech
  778. Technology Magazine, April/May 1990, p. 58-64.
  779.  
  780. The U.S. DoD's Federal-Standard-1015/NATO-STANAG-4198 based 2400 bps
  781. linear prediction coder version 53 (LPC-10e v53) Fortran or C simulation
  782. source codes are available on a limited basis upon written request to:
  783.  
  784.     Tom Tremain
  785.     Department of Defense
  786.     Ft. Meade, MD  20755-6000
  787.     USA
  788.  
  789. The U.S. Federal Standard 1015 (NATO STANAG 4198) is described in:
  790. Thomas E. Tremain, "The Government Standard Linear Predictive Coding
  791. Algorithm:  LPC-10," Speech Technology Magazine, April 1982, p. 40-49.
  792.  
  793. Copies of the official standards FS 1015 and FS 1016 are available for
  794. US $2.50 each from:
  795.  
  796.     GSA Rm 6654
  797.     7th & D St SW
  798.     Washington, D.C.  20407
  799.     1 (202) 708-9205
  800.  
  801.  
  802. Realtime DSP code for FS-1015 and FS-1016 is sold by several vendors,
  803. including:
  804.  
  805.     John DellaMorte
  806.     DSP Software Engineering
  807.     165 Middlesex Tpk, Suite 206
  808.     Bedford, MA  01730
  809.     1-617-275-3733
  810.     1-617-275-4323 (fax)
  811.     dspse.bedford@channel1.com
  812.  
  813. and
  814.  
  815.     Analogic Systems
  816.     2916 Ramona
  817.     Palo Alto, CA  94306
  818.     (415) 323-3232
  819.  
  820. DSP Software Engineering's FS-1016 code can run on a DSP Research's Tiger 30
  821. or on Intellibit's AE2000 TMS320C31 based 3" by 2.5" card.  See section 4.1
  822. for more on these cards.  Analogic's product runs on a 27 MHz DSP56001 chip.
  823.  
  824. [Most of the above from Joe Campbell, jpcampb@afterlife.ncsc.mil, with
  825. additions from Dan Frankowski, drankow@cs.umn.edu, and Ed Hall,
  826. edhall@rand.org]
  827.  
  828. =======================================================================
  829. Q2.3: What is ADPCM?  Where can I get source for it?
  830.  
  831. ADPCM stands for Adaptive Differential Pulse Code Modulation.  It is a
  832. family of speech compression and decompression algorithms.  A common
  833. implementation takes 16-bit linear PCM samples samples and converts
  834. them to 4-bit samples, yeilding a compression rate of 4:1.
  835.  
  836. There is public domain C code available via anonymous ftp at
  837. ftp.cwi.nl in /pub/adpcm.shar written by Jack Jansen (email
  838. Jack.Jansen@cwi.nl).  It is very programmer-friendly.  The ADPCM code
  839. used is the Intel/DVI ADPCM code which is being recommended by the IMA
  840. Digital Audio Technical Working Group.  It allows the following calls:
  841.  
  842. adpcm_coder(short inbuf[], char outbuf[], int nsample,
  843.         struct adpcm_state *state);
  844. adpcm_decoder(char inbuf[], short outbuf[], int nsample,
  845.         struct adpcm_state *state);
  846.  
  847. The routines have been tested on an SGI Indigo running Irix 4.0.2 and
  848. on a Sparcstation 1+ running SunOS 4.1.1.  On a Sun, the code will
  849. compress at 250Ksample/sec and decompress at 300Ksample/sec.  On an
  850. SGI, the compressor runs at 350Ksample/sec and the decompressor at
  851. 700Ksample/sec.
  852.  
  853. Note that this is NOT a CCITT G722 coder.   The CCITT ADPCM standard is
  854. much more complicated, probably resulting in better quality sound but
  855. also in much more computational overhead.
  856.  
  857. [From Dan Frankowski, drankow@cs.umn.edu; Jack Jansen, Jack.Jansen@cwi.nl]
  858.  
  859. =======================================================================
  860. Q2.4: What is GSM?  Where can I get source for it?
  861.  
  862. The README file for GSM says:
  863.  
  864. GSM 06.10 13 kbit/s RPE/LTP speech compression available
  865. --------------------------------------------------------
  866.  
  867. The Communications and Operating Systems Research Group (KBS) at the
  868. Technische Universitaet Berlin is currently working on a set of
  869. UNIX-based tools for computer-mediated telecooperation that will be
  870. made freely available.
  871.  
  872. As part of this effort we are publishing an implementation of the
  873. European GSM 06.10 provisional standard for full-rate speech
  874. transcoding, prI-ETS 300 036, which uses RPE/LTP (residual pulse
  875. excitation/long term prediction) coding at 13 kbit/s.
  876.  
  877. GSM 06.10 compresses frames of 160 13-bit samples (8 kHz sampling
  878. rate, i.e. a frame rate of 50 Hz) into 260 bits; for compatibility
  879. with typical UNIX applications, our implementation turns frames of 160
  880. 16-bit linear samples into 33-byte frames (1650 Bytes/s).
  881. The quality of the algorithm is good enough for reliable speaker
  882. recognition; even music often survives transcoding in recognizable 
  883. form (given the bandwidth limitations of 8 kHz sampling rate).
  884.  
  885. The interfaces offered are a front end modelled after compress(1), and
  886. a library API.  Compression and decompression run faster than realtime
  887. on most SPARCstations.  The implementation has been verified against the
  888. ETSI standard test patterns.
  889.  
  890. Jutta Degener (jutta@cs.tu-berlin.de)
  891. Carsten Bormann (cabo@cs.tu-berlin.de)
  892.  
  893. Communications and Operating Systems Research Group, TU Berlin
  894. Fax: +49.30.31425156, Phone: +49.30.31424315
  895.  
  896. An implementation can be FTPed from
  897.     tub.cs.tu-berlin.de:/pub/tubmik/gsm-1.0.tar.Z
  898.                            +/pub/tubmik/gsm-1.0-patch1
  899.  
  900. or as a faster but not always up-to-date alternative:
  901.     liasun3.epfl.ch:/pub/audio/gsm-1.0pl1.tar.Z
  902. [From Dan Frankowski, dfrankow@cs.umn.edu]
  903. ============================================================================
  904. Q2.5: How does pitch perception work, and how do I implement it on my DSP chip?
  905.  
  906. Pitch is officially defined as "That attribute of auditory sensation
  907. in terms of which sounds may be ordered on a musical scale."  Several
  908. good examples illustrating the subtleties of pitch perception are
  909. included in the "Auditory Demonstrations CD" which is available from
  910. the Acoustical Society of America, Woodbury, NY 10797 for $20.
  911.  
  912. A good general reference about the psychology of pitch perception is
  913. the book:
  914.  
  915.     B.C.J. Moore, "An Introduction to the Psychology of Hearing",
  916.     Academic Press, London, 1989.
  917.  
  918. This book is available in paperback and makes a good desk reference.
  919.  
  920. An algorithm implementation that matches a large body of psychoacoustical
  921. work, but which is computationally very intensive, is presented in the paper:
  922.  
  923.     Malcolm Slaney and Richard Lyon, "A Perceptual Pitch Detector," 
  924.     Proceedings of the International Conference of Acoustics, Speech, 
  925.     and Signal Processing, 1990, Albuquerque, New Mexico.
  926.  
  927. The definitive papers describing the use of such a perceptual pitch
  928. detector as applied to the classical pitch literature is in:
  929.  
  930.     Ray Meddis and M. J. Hewitt. "Virtual pitch and phase
  931.         sensitivity of a computer model of the auditory periphery. "
  932.         Journal of the Acoustical Society of America 89 (6 1991): 2866-2682.
  933.         and 2883-2894.
  934.  
  935. The current work that argues for a pure spectral method starts with the work
  936. of Goldstein:
  937.  
  938.     J. Goldstein,  "An optimum processor theory for the 
  939.     central formation of the pitch of complex tones," Journal
  940.     of the Acoustical Society of America 54, 1496-1516, 1973.
  941.  
  942. Two approaches are worth considering if something approximating pitch
  943. is appropriate.  The people at IRCAM have proposed a harmonic analysis
  944. approach that can be implemented on a DSP
  945.  
  946.     Boris Doval and Xavier Rodet, "Estimation of Fundamental Frequency
  947.     of Musical Sound Signals," Proceedings of the 1991 International
  948.     Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Toronto,
  949.     Volume 5, pp. 3657-3660.
  950.  
  951. The classic paper for time domain (peak picking) pitch algorithms is:
  952.  
  953.     B. Gold and L. Rabiner, "Parallel processing techniques for estimating
  954.     pitch periods of speech in the time domain," Journal of the Acoustical
  955.     Society of America, 46, pp 441-448, 1969.
  956.  
  957. Finally, a word of caution: Pitch is not single-valued.  We can hear a
  958. sound and match it to several different pitches.  Imagine the number
  959. of instruments in an orchestra, each with its own pitch.  Even a
  960. single sound can have more than one pitch.  See for example
  961. Demonstration 27 from the ASA Auditory Demonstrations CD.
  962.  
  963. [The above from Malcolm Slaney, Apple Computer, and John Lazzaro,
  964. U.C. Berkeley.]
  965.  
  966. =======================================================================
  967.  
  968. Q2.6: What standards are there for digital audio?  What is AES/EBU?
  969.       What is S/P-DIF?
  970.  
  971. The "AES/EBU" (Audio Engineering Society / European Broadcast Union)
  972. digital audio standard is probably the most popular digital audio
  973. standard today.  Most consumer and professional digital audio devices
  974. (CD players, DAT decks, etc.) that feature digital audio I/O support
  975. AES/EBU.
  976.  
  977. AES/EBU is a bit-serial communications protocol for transmitting
  978. digital audio data through a single transmission line.  It provides two
  979. channels of audio data (up to 24 bits per sample), a method for
  980. communication control and status information ("channel status bits"),
  981. and some error detection capabilities.  Clocking information (i.e.,
  982. sample rate) is derived from the AES/EBU bit stream, and is thus
  983. controlled by the transmitter.  The standard mandates use of 32 kHz,
  984. 44.1 kHz, or 48 kHz sample rates, but some interfaces can be made to
  985. work at other sample rates.
  986.  
  987. AES/EBU provides both "professional" and "consumer" modes.  The big
  988. difference is in the format of the channel status bits mentioned above.
  989. The professional mode bits include alphanumeric channel origin and
  990. destination data, time of day codes, sample number codes, word length,
  991. and other goodies.  The consumer mode bits have much less information,
  992. but do include information on copy protection (naturally).  Additionally,
  993. the standard provides for "user data", which is a bit stream containing
  994. user-defined (i.e., manufacturer-defined) data.  According to Tim
  995. Channon, "CD user data is almost raq CD subcode; DAT is StartID and
  996. SkipID.  In progfessional mode, there is an SDLC protocol or, if DAT,
  997. it may be the same as consumer mode."
  998.  
  999. There physical connection media are commonly used with AES/EBU:
  1000. balanced (differential), using two wires and shield in three-wire microphone
  1001. cable with XLR connectors; unbalanced (single-ended), using audio coax cable
  1002. with RCA jacks; and optical (via fiber optics).
  1003.  
  1004. "S/P-DIF" (Sony/Philips Digital Interface Format) typically refers to
  1005. AES/EBU operated in consumer mode over unbalanced RCA cable.  Note
  1006. that S/P-DIF and AES/EBU mean different things depending on how much
  1007. of a purist you are in the digital audio world; see the Finger article
  1008. below.
  1009.  
  1010. References:
  1011.  
  1012. Finger, Robert, "AES3-199X: The Revised Two Channel Digital Audio
  1013. Interface (DRAFT)", presented at the 91st Convention of the Audio
  1014. Engineering Society, October 4-8, 1991.  Reprints: AES, 60 East 42nd
  1015. St., New York, NY, 10165.
  1016.  
  1017. [The above from Phil Lapsley, phil@ohm.Berkeley.EDU, and Tim Channon,
  1018. tchannon@black.demon.co.uk]
  1019.  
  1020. =============================================================================
  1021.  
  1022. Q2.7: What is mu-law encoding?  Where can I get source for it?
  1023.  
  1024. Mu-law (also "u-law") encoding is a form of logarithmic quantization
  1025. or companding.  It's based on the observation that many signals are
  1026. statistically more likely to be near a low signal level than a high
  1027. signal level.  Therefore, it makes more sense to have more quantization
  1028. points near a low level than a high level.  In a typical mu-law system,
  1029. linear samples of 14 to 16 bits are companded to 8 bits.  Most telephone
  1030. quality codecs (including the Sparcstation's audio codec) use mu-law
  1031. encoded samples.
  1032.  
  1033. Desktop Sparc machines come with routines to convert between linear and
  1034. mu-law samples.  On a desktop Sparc, see the man page for audio_ulaw2linear
  1035. in /usr/demo/SOUND/man.
  1036.  
  1037. Craig Reese posted the source of similar routines to comp.dsp in August '92.
  1038. These are archived on evans.ee.adfa.oz.au (131.236.30.24) in /pub/dsp/misc
  1039.  
  1040. References:
  1041.  
  1042. CCITT Recommendation G.711 (very difficult to follow).
  1043.  
  1044. Michael Villeret, et. al, "A New Digital Technique for Implementation
  1045. of Any Continuous PCM Companding Law,", IEEE Int. Conf. on Communications,
  1046. 1973, vol. 1, pp. 11.12-11.17.
  1047.  
  1048. MIL-STD-188-113, "Interoperability and Performance Standards
  1049. for Analog-to-Digital Conversion Techniques," 17 February 1987.
  1050.  
  1051. "TI Digital Signal Processing Applications with the TMS320 Family",
  1052. pp. 169-198.
  1053.  
  1054. [From Joe Campbell; Craig Reese, cfreese@super.org; Sepehr Mehrabanzad,
  1055. sepehr@falstaff.dev.cdx.mot.com]
  1056.  
  1057. =============================================================================
  1058.  
  1059. Q2.8: How can I do CD <-> DAT sample rate conversion?
  1060.  
  1061. CD players use a 44.1 kHz sample rate, whereas DAT uses a 48 kHz sample rate.
  1062. This means that you must do sample rate conversion before you can get data
  1063. from a CD player directly into a DAT deck.
  1064.  
  1065. [From Ed Hall, edhall@rand.org:]
  1066.  
  1067. For a start, look at "Multirate Digital Signal Processing" by Crochiere
  1068. and Rabiner (see FAQ section 1.1).
  1069.  
  1070. Almost any technique for producing good digital low-pass filters will be
  1071. adaptable to sample-rate conversion. 44.1:48 and vice-versa is pretty
  1072. hairy, though, because the lowest whole-number ratio is 147:160.  To do
  1073. all that in one go would require a FIR with thousands of coefficients,
  1074. of which only 1/147th or 1/160th are used for each sample--the real
  1075. problem is memory, not CPU for most DSP chips.  You could chain several
  1076. interpolators and decimators, as suggested by factoring the ratio into
  1077. 3*7*7:2*2*2*2*2*5.  This adds complexity, but reduces the number of
  1078. coefficients required by a considerable amount.
  1079.  
  1080. In any case, your local DSP guru will probably be able to suggest a good
  1081. program for designing digital filters (this is a good general question
  1082. for the net, anyway).  This is one case where going beyond the simpler
  1083. windowed-sinc-based approaches might pay off (and I'm afraid I can't
  1084. recommend any readily available programs myself).
  1085.  
  1086. =============================================================================
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090. 3. Programmable DSP chips and software.
  1091.  
  1092. This section deals with programmable DSP chips and their software.
  1093.  
  1094. Q3.1: What are the available DSP chips and chip architectures?
  1095.  
  1096. { This is based on a woefully inadequate databook collection.  Anyone want
  1097.   to add to this list?  Manufacturers want to submit anything? }
  1098.  
  1099. The "big four" programmable DSP chip manufacturers are Texas Instruments,
  1100. with the TMS320 series of chips; Motorola, with the DSP56000 and DSP96000
  1101. series; AT&T, with the DSP16 and DSP32 series; and Analog Devices, with
  1102. the ADSP2100 series.  A good overview of prorammable DSP chips is published
  1103. periodically in EDN magazine.  The most recent version is from Sep. 17, 1992,
  1104. pp. 90-141.
  1105.  
  1106. Here's a less ambitious chip breakdown by manufacturer:
  1107.  
  1108. -------------------------------------
  1109.  
  1110. Texas Instuments:
  1111.  
  1112. TMS320C1x: family of low cost fixed-point DSP's; 16 bit data, 32 bit
  1113. registers; Various RAM and ROM configurations; 16 bit I/O bus, serial ports.
  1114.  
  1115. TMS320C25: 50MHz fixed-point DSP; 16 bit data, 32 bit registers;
  1116. 12.5 MIPS @ 50MHz.
  1117.  
  1118. TMS320C30: 27/33/40 MHz floating point DSP; 32 bit floating point,
  1119. 24 bit fixed point data, 40 bit  registers; DMA  controller; dual serial
  1120. ports; some support for multi-processor arrays.
  1121.  
  1122. TMS320C31: version of C30 minus peripheral bus, one serial port, and the 4Kx32
  1123. internal ROM.  ~$20, 132 pin PQFP.
  1124.  
  1125. TMS320C40: 40/50 MHz floating point DSP; extensive parallel processing
  1126. support through 6 buffered byte-wide 20 Mb/s links and 6 channel DMA; cache.
  1127.  
  1128. TMS320C50: enhanced TMS320C25 (double throughput); low overhead looping;
  1129. 10 Kwords SRAM on chip.
  1130.  
  1131. -------------------------------------
  1132.  
  1133. Motorola:
  1134.  
  1135. DSP56001: 20.5, 27, or 33 MHz 24-bit fixed point DSP.  24 bit data bus, 16 bit
  1136. address bus, 56 bit accumulators (2), host interface port, serial ports (2),
  1137. general purpose I/O pins, timer.  Harvard architecture.  512 words program
  1138. RAM, 32 words bootstrap ROM, 512 words data RAM, 512 words data ROM on chip.
  1139. Available in PGA, CQFP or PQFP packaging.
  1140.  
  1141. DSP56000: Mask-programmed version of DSP56001, same peripherals and data
  1142. memories, 3.75k words program ROM on chip.
  1143.  
  1144. DSP56002: modular DSP based on new 24-bit DSP56k core, a superset of
  1145. the DSP56001 architecture with On-Chip Emulation (OnCE) debug port,
  1146. clock PLL and improved bus arbitration. Has four cycle double precision
  1147. multiply and support for block floating point. Same memory as in
  1148. DSP56001, except for 64 words bootstrap ROM.  Host interface port,
  1149. serial ports (2), general purpose I/O pins, programmable 24-bit timer,
  1150. non-maskable interrupt.  Low power fully static design, no minimum
  1151. clock frequency requirement.  Available at 40 MHz (5V supply) in PGA
  1152. and CQFP packaging.
  1153.  
  1154. DSP56004: modular DSP, same 24-bit DSP56k core as in DSP56002. Targeted
  1155. to consumer digital audio applications.  Has On-Chip Emulation (OnCE)
  1156. debug port, clock PLL, serial host interface (I2C and SPI), four
  1157. general purpose I/O pins, two stereo serial audio receivers (I2S/Sony),
  1158. three stereo serial audio transmitters (I2S/Sony), external SRAM/DRAM
  1159. memory interface with 8-bit data bus.  Low power fully static design,
  1160. no minimum clock frequency requirement.  Available at 40 MHz (5V
  1161. supply) in 80-pin QFP package.
  1162.  
  1163. DSP56156: 40, 50, or 60 MHz fixed point DSP; 16 bit data bus, 40 bit
  1164. accumulators (2), host interface port, serial ports (2), timer, OnCE
  1165. debug port, clock PLL, 14 bit sigma-delta voice band CODEC, 2K words
  1166. program RAM, 2K words data RAM on chip.
  1167.  
  1168. DSP96002: IEEE format floating point DSP; two complete 32 bit data and
  1169. address buses; Harvard architecture. 1k words program RAM, 64 words
  1170. bootstrap ROM, 1k words data RAM, 1k words data ROM, host interface
  1171. ports (2).  Available in 33 MHz or 40 MHz in 223-pin PGA packaging.
  1172. [The above from   Sergio Liberman, sergio@msil.sps.mot.com    ]
  1173.  
  1174. -------------------------------------
  1175.  
  1176. AT&T:
  1177.  
  1178. DSP32C: floating point DSP; 32 bit floating point, 16/24 bit fixed point data.
  1179.  
  1180. DSP3210: floating point DSP; 32 bit floating point, 16/32 bit fixed point data;
  1181. 32 bit address and data bus, serial port.
  1182.  
  1183. [and others; we don't have a good list, unfortunately].
  1184.  
  1185. -------------------------------------
  1186.  
  1187. Analog Devices:
  1188.  
  1189. ADSP2100: 32 and 50Mhz fixed point DSP (8 MIPS, 12.5MIPS).  16 bit registers
  1190. except for multiplyer-accumulate register which is 40 bits.  No on chip memory
  1191. except for a 16 word instruction cache. 
  1192.  
  1193. ADSP2101: Derived from ADSP2100, 16 bit registers except for the multiplier
  1194. accumulator which is 40 bits. 2Kx24 instruction/data ram in program memory
  1195. space, 1Kx16 data ram in data memory space.  Adds memory, timer, serial ports,
  1196. etc. to the 2100.  Fastest speed grade in production is 16.6 MHz (16.6MIPS).
  1197.  
  1198. ADSP2102: Ram/rom version of 2101; user selects how much of the 2kx24 program
  1199. memory is mask rom.
  1200.  
  1201. ADSP2103: 3V version of the 2101.
  1202.  
  1203. ADSP2105: 10Mhz fixed point DSP with 1 serial port, timer and 1kx24
  1204. instruction/data ram in program memory space, and 512 word data ram
  1205. in data memory space. This processor sells for US $9.90 in any quantity.
  1206.  
  1207. ADSP2111: adds a 8/16bit host interface port [to 2101?].
  1208.  
  1209. ADSP21msp50: ADSP2111 with an on chip a/d and d/a interface and additional
  1210. low power modes.
  1211.  
  1212. ADSP2161: has 8Kx24 mask rom.
  1213.  
  1214. DSP21020: 20/25/33 MHz floating-point DSP;  Supports 32-bit fixed point, IEEE 
  1215. format 32-bit floating point, and 40-bit floating point;  40-bit registers plus two 80-bit fixed-point multiply-accumulators;  Harvard arch. with 32 word 
  1216. instruction cache allows two data accesses in a single cycle;  IEEE 1149.1 JTAG boundry scan; 33.3 MIPS @ 33.3 MHz.
  1217.  
  1218. ADSP21010: Slower and cheaper version of '020 (16 MHz).  Limited to 32-bit
  1219. fixed and floating point.
  1220.  
  1221. All of the processors (except the 2100) use a 1X instruction clock and use an
  1222. on chip PLL to generate an internal 4X clock.  All processors have an extended
  1223. Harvard architecture which allows two data fetches and an instruction fetch
  1224. every cycle in parallel with an alu or mac operation.  All instructions
  1225. including accessing external memory can complete in 1 cycle.
  1226.  
  1227. [Greg Koker, greg.koker@analog.com]
  1228.  
  1229. =======================================================================
  1230.  
  1231. Q3.2: Software for Motorola DSPs.
  1232.  
  1233. =======================================================================
  1234.  
  1235. Q3.2.1: Where can I get a free assembler for the Motorola DSP56000?
  1236.  
  1237. A free assembler for the Motorola DSP56000 exists, thanks to Quinn
  1238. Jensen, jensenq@qcj.icon.com.  The current version is 1.1, and
  1239. it is posted to alt.sources, so look for it on mirrors of that
  1240. newsgroup (like wuarchive.wustl.edu).
  1241.  
  1242. =======================================================================
  1243.  
  1244. Q3.2.2: Where can I get a free C compiler for the Motorola DSP56000?
  1245.  
  1246. There are two separate compiler sources for the Motorola DSP56000.  One
  1247. is the port of gcc 1.40 done by Andrew Sterian (asterian@eecs.umich.edu) and
  1248. the other is a port of gcc 1.37.1 done by Motorola and returned to the
  1249. FSF.  Andrew's port has bowed to Motorola's version.  Both may be
  1250. portable to gcc2.x.x with some effort required.  Neither of these comes
  1251. with an assembler, but you can get a free DSP56000 assembler elsewhere
  1252. (see Q3.2.1 above).
  1253.  
  1254. The Motorola gcc source is available for FTP from:
  1255.  
  1256.     nic.funet.fi        ~pub/ham/dsp/dsp56k-tools/dsp56k-gcc.tar.Z
  1257.     evans.ee.adfa.oz.au    pub/micros/56k/g56k.tar.Z
  1258.  
  1259. From Andrew Sterian, asterian@eecs.umich.edu:
  1260.  
  1261. My DSP56156 port is still the only DSP56156 compiler around and I have
  1262. just released an updated version of it.  Both this compiler and the
  1263. previous incarnation are archived on wuarchive.wustl.edu (in the
  1264. usenet/alt.sources directory) amongst other places.
  1265.  
  1266. =======================================================================
  1267.  
  1268. Q3.2.3: Where can I get algorithms and libraries for Motorola DSPs?
  1269.     What is the number for the Motorola DSP BBS?
  1270.  
  1271. Motorola runs "Dr. Bub", a bulletin board for DSPs containing source code
  1272. for various libraries and algorithms.  You can call it at (512) 891-3771
  1273. (9600, 4800, 2400, 1200 bps) or (512) 891-3773 (2400/1200/300 bps).
  1274. Format is 8 data bits, no parity, 1 stop bit).  Log in as "guest" to
  1275. browse the system, or you can open an account by entering "new" at the
  1276. account name prompt.  [John Fisher, johnf@dsp.sps.mot.com]
  1277.  
  1278. Alternatively, Dr. BuB is mirrored on the following sites:
  1279.  
  1280. calvin.stanford.edu   (36.14.0.43)     in   /motorola
  1281. bode.ee.ualberta.ca   (129.128.16.96)  in   /pub/dos/motorola
  1282. nic.funet.fi          (128.214.6.100)  in   /pub/misc/motorola
  1283. doc.ic.ac.uk          (146.169.3.7)    in   
  1284. /computing/systems/motorola/digital-signal-processing/dr.bub.sources
  1285.  
  1286. Also try nic.funet.fi in /pub/ham/dsp for a lot of good stuff on 
  1287. communications uses, including some hardware.
  1288.  
  1289. ccrma-ftp.stanford.edu also has a variety of DSP code (much of it NeXT
  1290. specific, see below), including the following for the DSP56000:
  1291.  
  1292. pub/clm.tar.Z        "CLM", a package aimed mainly at composers doing
  1293.             computer music in Common Lisp, but includes a Lisp
  1294.             56000 assembler, debugger, loader, large libraries of
  1295.             DSP56000 routines useful in computer music, and
  1296.             a compiler from a subset of Common Lisp to
  1297.             DSP56000 code.  [bil@ccrma.stanford.edu]
  1298.  
  1299. =======================================================================
  1300.  
  1301. Q3.2.4: Where can I get NeXT-compatible Motorola DSP56001 code?
  1302.  
  1303. Try the following from ccrma-ftp.Stanford.EDU:
  1304.  
  1305. DSP programs for the NeXT platform:
  1306.  
  1307. pub/DSP/resample.tar.Z          Audio sampling-rate conversion and FIR
  1308.                 filter design.
  1309. pub/DSP/ResoLab2.1.tar.Z        Interactive filter instrument; sources now
  1310.                 included, online help.
  1311. pub/DSP/Spectro.Z               Spectrum analysis tool, with source code.
  1312. pub/DSP/WaveFormEditor.tar.Z    Jean Laroche's real-time waveform editor,
  1313.                 with DAJ's additions.
  1314.  
  1315. DSP programming examples for the NeXT platform:
  1316.  
  1317. pub/DSP/dsp_dma_stream.tar.Z    Fast DSP DMA programming example (two-way DMA).
  1318. pub/DSP/JeanLaroche.tar.Z       Low-level sound and DSP programming examples
  1319.                 and docs.
  1320.  
  1321. [bil@ccrma.Stanford.EDU]
  1322.  
  1323. =======================================================================
  1324.  
  1325. Q3.3: Software for Texas Instruments DSPs.
  1326.  
  1327. =======================================================================
  1328.  
  1329. Q3.3.1: Where can I get algorithms or libraries for TI DSPs?
  1330.         What is the number for the TI DSP BBS?
  1331.  
  1332. nic.funet.fi has some old, apparently public domain, assembler and
  1333. related tools from TI for the TMS320 family.  [Antti-Pekka Virtanen,
  1334. antsu@utu.fu]
  1335.  
  1336. The TI DSP bulletin board is at (713) 274-2323 (300, 1200, 2400, or 9600 bps;
  1337. 8 data, 1 stop, no parity).
  1338.  
  1339. evans.ee.adfa.oz.au has a mirror of the TI DSP bulletin board in
  1340. "mirrors/tibbs".  See the "00README" file at the top of the
  1341. directory tree for info.  Please restrict FTP session to outside of
  1342. 8 am to 6 pm local time (10 pm to 8 am GMT).
  1343. This is mirrored from ti.com, in /tms320bbs. The TI site is
  1344. the official one, but has no user contributed software.
  1345. [Brad Hards, hards4@ee.adfa.oz.au]
  1346.  
  1347. { If anyone knows of any other sources for TI DSP software, please let
  1348. us know at comp-dsp-faq@ohm.Berkeley.EDU.  Thanks! }
  1349.  
  1350. =======================================================================
  1351.  
  1352. Q3.3.2: Where can I get a free C compiler for the TI TMS320C30?
  1353.  
  1354. Sonitech (see vendors list) has a gcc based TMS320C30 C compiler
  1355. that was originally done Computer Motion.  Sonitech sells it
  1356. for $995, but under the terms of the Gnu Public License, other
  1357. people can then give it away.  While we haven't heard of any
  1358. ftp sites yet, there are bound to be some soon.
  1359.  
  1360. =======================================================================
  1361.  
  1362. Q3.4: Software for Analog Devices DSPs.
  1363.  
  1364. =======================================================================
  1365.  
  1366. Q3.4.1: Where can I get algorithms or libraries for Analog Devices DSPs?
  1367.         What is the number for the Analog Devices DSP BBS?
  1368.  
  1369. The number for the Analog Devices DSP BBS is (617) 461-4258 (300, 1200,
  1370. 2400, 9600, 14400 bps), 8N1.
  1371.  
  1372. [Greg Koker, greg.koker@analog.com]
  1373.  
  1374. { If anyone knows of other sources for Analog Devices DSP software,
  1375. please let us know at comp-dsp-faq@ohm.Berkeley.EDU.  Thanks! }
  1376.  
  1377. =======================================================================
  1378.  
  1379. Questions, comments, or submissions for this FAQ should be mailed to
  1380. comp-dsp-faq@ohm.Berkeley.EDU, ...!ucbvax!ohm!comp-dsp-faq.  Thanks!
  1381.