DSP功能的MCU处理音频和语音任务

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上传日期: 2017-07-20

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标签:数字音频(81)mcu(1464)dsp(2988)

  DSP功能的MCU处理音频和语音任务

  数字音频和语音是无处不在的产品,从专业工业嵌入式系统到消费产品,如耳机和汽车套件。许多应用程序要求处理器应用诸如噪声抑制、回声消除和实时增益控制等算法来最大限度地提高音频质量。大多数设计团队可能将这种算法与专门用于音频任务的专门的以DSP为中心的处理器相结合。今天,然而,微控制器(MCU),集成DSP数学能力–通常被称为数字信号控制器(DSC)–可以处理实时音频算法和应用需求的其余部分。我们将研究一些典型的算法和考虑如何在主流MCU和DSC实现这些算法。

  首先,我们将介绍一些典型的音频为中心的功能,可应用于如手机、通讯应用免提设备,对讲机,无线电台,以及其他。在这样的应用中,噪声是一个常见的问题,尽管抑制算法可以大大减少通过麦克风捕获的环境噪声(图1)。噪音来源可能是机械,甚至是来自电脑的风扇噪音。

  DSP功能的MCU处理音频和语音任务

  Figure 1: Noise suppression algorithms can greatly reduce ambient noise captured along with voice by a microphone.

  A noise suppression algorithm must typically execute in real TIme on a stream of data. Microchip offers such an algorithm for use with its dsPIC DSCs. The algorithm operates on speech data that is sampled at 8 kHz with 16-bit resoluTIon. The algorithm sequenTIally processes 10 msec blocks of speech.

  The primary DSP funcTIon in the noise suppression algorithm is a frequency-domain Fast Fourier Transform (FFT)。 The algorithm continuously updates a profile of the detected noise. It scales the signal in individual frequency bands, amplifying speech and quieting noise.

  Microchip supplies the algorithm in a Noise Suppression Library. The algorithm is coded in assembly language for maximum performance, but high-level-language application code can access the functions via an application programming interface (API).

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