ESP32のPDMでクリアーなサウンドを（希望）

ESP32のPDM出力、波形がもの凄く崩れてます。ローパスフィルタ通して音を聞くともの凄くツブれた音になります。

Facebookでトランジスタ1個で波形整形すると良い､とアドバイスをいただいたのですが、アナログスキルがないので、部品頼みで整形しました（手元のオペアンプは遅すぎてコンパレータとして働いてくれませんでした）。

昔懐かしいシュミットトリガSN74HC14を使います。私が子供の頃TTLのSN74N/Aシリーズは5v専用だったんですが現在のHCシリーズはCMOSなので電源電圧範囲が広く、それにあわせてスレッショルドが変わるので便利です。

接続はESP32から3.3vとGndとGPIO25,26をつなぎます。SN74HC14の使っていないピンは全部GNDに落として置きます（基本のお約束）。HC14はインバータなので2段にしています（あんまり意味ないんですが）。HC14の遅延は最大でも20nS程度なので、今回の用途では問題ありません（と断言したら怒られるかな）。

ESP32	SN74HC14	Amplifier
GPIO25	1
	2-3
	4	R-IN
GPIO26	13
	11-12
	10	L-IN
3.3V	14
GND	1,7,9

出てきた波形はこちらです。黄色がGPIO出力、水色がシュミットで整形後です（プローブx10）。

上の表では省略していますが、SN74HC14の出力にはフィルタを通してからアンプに入れます。フィルタは基本的なCR型で、HC14の4ピン→220Ω→アンプ入力（6ピン→220Ω→アンプ入力）、アンプ入力とGNDの間に0.1μFのコンデンサを入れます。これで約8khzのローパスフィルタになります。

結果として、内蔵DACよりもかなり良い感じの音になります。

でも、無音時のホワイトノイズが消えてくれません。あと一歩です。

うーん、アナログはわからない……。ソースコードはこんな感じです。

	//
	// Sound
	//
	#include "driver/i2s.h"
	#include "driver/gpio.h"
	#include "ching.h"
	#include "clap.h"
	#include "cymbal.h"
	#include "voice.h"
	const i2s_port_t I2S_NUM = (i2s_port_t)0;
	const i2s_bits_per_sample_t BITS_PER_SAMPLE = (i2s_bits_per_sample_t)16;
	// PDM
	void set_16k_16() {
	i2s_set_pin(I2S_NUM, NULL);
	i2s_config_t i2s_config;
	i2s_config.mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX | I2S_MODE_PDM); // Only TX
	i2s_config.sample_rate = 16000;
	i2s_config.bits_per_sample = BITS_PER_SAMPLE;
	i2s_config.channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_RIGHT; //right channels
	// i2s_config.channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT; //right left
	i2s_config.communication_format = I2S_COMM_FORMAT_PCM;
	i2s_config.dma_buf_count = 4;
	i2s_config.dma_buf_len = 1024;
	i2s_config.intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1; //Interrupt level 1
	i2s_driver_install(I2S_NUM, &i2s_config, 0, NULL);
	}
	void setup()
	{
	Serial.begin(115200);
	set_16k_16();
	Serial.println("setup end");
	}
	int iSound = 0;
	void loop()
	{
	Serial.println("ching");
	i2s_write_bytes(I2S_NUM, (const char *)ching, sizeof(ching), portMAX_DELAY);
	delay(500);
	Serial.println("clap");
	i2s_write_bytes(I2S_NUM, (const char *)clap, sizeof(clap), portMAX_DELAY);
	delay(500);
	Serial.println("cymbal");
	i2s_write_bytes(I2S_NUM, (const char *)cymbal, sizeof(cymbal), portMAX_DELAY);
	delay(500);
	Serial.println("voice");
	i2s_write_bytes(I2S_NUM, (const char *)voice, sizeof(voice), portMAX_DELAY);
	delay(500);
	}

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