SimulinkでカスタムGUI

leftbank

2021年6月27日 03:42

Simulinkには、"Dashboard" というブロック群があって、これを置けば簡単にGUIを付けられるのはよく知られていると思います。

Dashboard

Dashboardを使ったGUIの例

SimulinkではDashboardを使う以外にも、ブロックをダブルクリックすると立ち上がるカスタムGUIコントロールパネルを作ることができます。

カスタムGUIの例

とても簡単にできるのですが、こちらはあまり見かけない気がするのでその解説をしたいと思います。

Simulinkブロック配置

今回は、MATLAB FunctionブロックにGUIを付けてみましょう。

まず、"From Multimedia File" 、"MATLAB Function" 、”Audio Device Writer” ブロックを置いて接続します。

Audio Toolbox がある方は、新規 -> Simulink モデル -> Basic Audio Player で間に "MATLAB Function" を挿入すればOKです。

次に、 "MATLAB Function" ブロック内ではGUIパラメータを直接読めないため、サブシステム化して引数として入力します。（もっと良いやり方があれば教えてください！）

一応、内部で行う処理が分かるような名前を付けておきます。

サブシステムの中身は以下のように、GUIで設定するパラメータをそれぞれ "Constant" ブロックを置いて入力します。

一旦マスクを作成するとダブルクリックしてもこれが開かずGUIが開きますので、その場合は
　右クリック -> マスク -> マスク内を表示
とします。

MATLAB Function ブロック内の処理

今回はステレオ音声の左右定位を操作する、簡単な Panner を作ってみます。
"MATLAB Function" 内に以下のコードを書きます。

function y = fcn(u,Pan,PanMode,Mvol,Svol,BYPASS)
L_in = u(:,1);  R_in = u(:,2);
M_in = (L_in + R_in) / 2;
S_in = (L_in - R_in) / 2;
M_in = M_in * Mvol;  S_in = S_in * Svol;
L_in = M_in + S_in;  R_in = M_in - S_in;

switch (PanMode)
   case 1  % 'Mono'
       L_out = M_in * 2 * cos(Pan * pi / 2);
       R_out = M_in * 2 * sin(Pan * pi / 2);
   case 2  % 'Stereo'
       th = Pan * pi;
       cos_coef = cos(th);
       sin_coef = sin(th);
       mag = abs(cos_coef) + abs(sin_coef);
       if (mag <= 1); mag = 1; end
       L_out = (L_in * cos_coef - R_in * sin_coef) / mag;
       R_out = (L_in * sin_coef + R_in * cos_coef) / mag;
   otherwise
       L_out = L_in;  R_out = R_in;
end
if BYPASS
   y = u;
else
   y = [L_out R_out];
end

一旦 M/S 処理をしてMvol/Svolを適用してからL/Rに戻し、”Mono” モードの時はモノラルを左右にパン、"Stereo" モードの時はステレオローテーションを掛けています。”Mono” モード時の Pan Law は-3dBです。詳しくは説明しませんが、Pan Law についてだけ簡単に。