基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现.doc

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1、基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现数字技术的应用几乎已经渗透到现代科技的每一个角落，而数字音频技术则是应用最广泛的领域之一。现在大量的数字音频设备已相当成熟，利用软件在已有的硬件平台上实现不同的功能已成为一种趋势，软件编程的灵活性给很多设备增加不同的功能提供了方便。和其它数字系统一样，DSP系统具有许多模拟系统所不具备的优点，如灵活、可编程，支持时分复用，易于模块化设计，可重复使用，可靠性高等。随着DSP技术的发展，以DSP为内核的设备越来越多。基于DSP技术的开发应用正在成为数字时代应用技术领域的潮流。　　在实际生活中，当声源遇到物体时一般会发生反射，反射的声波和声源声波一起传输，听者

2、会发现反射声波部分比声源声波慢一些从而形成回音。而现在，在已知一个数字音源后，也可以利用计算机，以数字方式通过计算来模拟回声效应。简单地讲。就是在原声音流中叠加延迟一段时间后的声流来实现回音效果。如此产生的回音，我们称之为数字回音。1主要器件介绍　　本设计选用的TLV320AIC23是TI公司生产的一款高性能的多媒体数字语音编解码器，它的内部ADC和DAC转换模块带有完整的数字滤波器，其数据传输宽度可以是16位、20位、24位和32位，采样频率范围为8～96kHz，并可通过控制接口来编辑该器件的控制寄存器，同时可支持SPI和I2C两种控制模式。TLV320AIC23的控制模式由MODEM管脚决

3、定，本系统选用I2C模式。　　TMS320VC5509A是TI公司C5000DSP系列中的新一代产品。该DSP对C54X有很好的继承性。并与C54x源代码兼容，从而有效地保护用户在软件上的投资。TMS320VC5509A功耗低、成本低，并可在有限的功率条件下保持最好的性能。2系统方案设计2.1系统工作原理　　该回音系统中的I2C接口模块由串行数据SDA和串行时钟SCL组成，SDA和SCL均为双向接口。连接在同一总线上的I2C设备可以工作在多主线工作模式下。包括TMS320C55xDSP在内的每个I2C设备都有唯一的设备地址可供软件寻址。其中，主设备用于发送时钟并启动数据传输，被主设备寻址的则为

4、从设备。这些设备根据各自的功能，既可以作为发送器，也可以作为接收器。　　当系统进行初始化配置时，DSP通过I2C总线将配置命令发送到TLV320AIC23，并在配置完成后TLVAIC23开始工作。　　对于DSP的多通道缓冲串口(MCBSP)设置，由于TLV320AIC23采样输出的是串行数据，因此，需要协调好与之相配的DSP的串行传输协议。因而必须对DSP的串口进行正确设置。MCBSP串口一般可通过六个引脚让数据通路和控制通路与外部设备相连。数据经MCBSP串口与外没的通信一般通过DR和DX脚来传输，控制同步信号则由CLKX、CLKR、FSX、FSR等四引脚来完成。由于MCBSP串口的数据线D

5、R和DX带有缓存寄存器，而帧同步信号FSX、FSR以及时钟信号CLKX、CLKR都具有可编程性，因此，它与TLV320A-IC23之间的接口设计非常灵活。从这些特点可以看到：将MCBSP串口设置为SPI模式，并使串口的接收器和发送器同步，然后由TLV320AIC23的帧同步信号LRCIN、LRCOUT启动串口传输，同时将发送接收的数据字长设定为32Bit(左声道16Bit，右声道16Bit)单帧模式，就可以方便地实现与TLV320AIC23之间的无缝连接。　　输入语音信号时，TLV320AIC23先通过其中的AD转换采集输入的语音信号，每采集完一个信号便将数据发送到DSP的McBSP接口上，以

6、便DSP可以读取语音数据。每个数据均为16位无符号整数，左右通道各有一个数值。　　语音信号输出时，可由DSP将语音数据通过McBSP接口发送给TLV320AIC23，再由TLV320AIC23的DA器件将他们变成模拟信号输出。2.2硬件电路设计　　TLV320AIC23能在数字和模拟电压下工作，并可与TMS320C55xDSP的I／O电压兼容，因而能够实现与C55xDSP的McBsP(多通道缓冲串口)端口的无缝连接，以使系统设计更加简单。　　系统中，TLV320AIC23的主时钟11.2896MHz直接南DSP时钟产生，MODE接数字地表示利用I2C控制接口来对TLV320AIC23数据进行传

7、输控制。SCLK和SDIN是TLV320AIC23控制端口的移位时钟和数据输入端，它们将分别与TMS320VC5509的I2C模块端口SCL和SDA相连。TMS320VC5509A的MCBSP0应工作在SPI模式下，这样可使MCBSP0的接收器和发送器同步。收发时钟信号CLKX0和CLKR0由TLV320AIC23的串行数据传输时钟BCLK提供，并由TLV320AIC23的帧同步信号LRCIN、L