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音频信号采集与AGC算法的DSP设计方案

发布时间:2020-07-01 02:34:02 阅读: 来源:折刀厂家

过去,对大音频信号采用限幅方式,即对大信号进行限幅输出,小信号不予处理。这样,仍然存在音频信号过小时,用户自行调节音量,也会影响用户的收听效果。随着电子技术,计算机技术和通信技术的迅猛发展,数字信号处理技术已广泛地深入到人们生活等各个领域。其中语音处理是数字信号处理最活跃的研究方向之一,在IP电话和多媒体通信中得到广泛应用。

本文引用地址:语音处理可采用通用数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列(FPGA) 实现,其中DSP实现方法具有实现简便、程序可移植行强、处理速度快等优点,特别是TI公司TMS320C54X系列在音频处理方面有很好的性价比,能够解决复杂的算法设计和满足系统的实时性要求,在许多领域得到广泛应用。在DSP的基础上对音频信号做AGC算法处理可以使输出电平保持在一定范围内,能够解决不同节目音频不均衡等问题。

电台等由于其自办频道的广告、新闻、广播剧、歌曲和转播节目等音频信号电平大小不一,导致节目播出时,音频信号忽大忽小,严重影响用户的收听效果。在转播时,由于传输距离等原因,在信号的输出端也存在信号大小不一的现象。

音频信号采集

TI公司DSP芯片TMS320VC5402具有独特的6总线哈佛结构,使其能够6条流水线同时工作,工作频率达到100MHz。利用VC5402的2个多通道缓冲串行口(McBSP0和McBSP1)来实现与AIC23的无缝连接。VC5402的多通道带缓冲的串行口在标准串口的基础上加了一个2K的缓冲区。每次串口发送数据时,CPU自动将发送缓冲中的数据送出;而当接收数据时,CPU自动将收到的数据写入接收缓存。在自动缓冲方式下,不需每传送一个字就发一次中断,而是每通过一次缓冲器的边界,才产生中断至CPU,从而减少频繁中断对CPU的影响。

音频芯片采用TLV320 AIC23,它是TI公司的一款高性能立体声音频A/D,D/A放大电路。AIC23的模数转换和数模转换部件高度集成在芯片内部,采用了先进的过采样技术。AIC23的外部硬件接口分为模拟口和数字口。模拟口是用来输入输出音频信号的,支持线路输入和麦克风输入;有两组数字接口,其一是由/CS、SDIN、SCLK和MODE构成的数字控制接口。AIC23是一块可编程的音频芯片,通过数字控制口将芯片的控制字写入AIC23内部的寄存器,如采样率设置,工作方式设置等,共有12个寄存器。音频控制口与DSP的通信主要由多通道缓冲串行口McBSP1来实现。TLV320AIC23B pdf datasheetAIC23通过数字音频口与DSP的McBSP0完成数据的通信,DSP做主机,AIC23做从机。主机提供发送时钟信号BCLKX0和发送帧同步信号BFSX0。在这种工作方式下,接收时种信号BCLKR0和接收帧同步信号BFSR0实际上都是由主机提供的。图1是AIC23与VC5402的接口连接。

AIC23的数字音频接口支持S(通用音顿格式)模式,也支持DSP模式(专与TIDSP连接模式),在此采用DSP模式。DSP模式工作时,它的帧宽度可以为一个bit长。

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