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1、基于TMS320VC5416DSP的数字助听器设计王蕾（长安大学信息工程学院陕西西安710064）摘要：整个系统以DSP为核心，结合TI公司高性能立体音频Codec芯片TLV320AIC23构建硬件环境，并在此基础上实现音频多通道压缩算法，噪声消除以及反馈消除等助听器关键算法。本系统功耗低，使用中参数可调节，满足听障患者对听力进行补偿的要求，也为进一步研究助听器高级算法搭建了较好的实验平台。关键词：助听器；滤波；补偿；自适应TMS320VC5416DSP-baseddesignofaudiphone
2、 WangLei(InformationEngineeringCollegeofChang'anUniversityinXi'an,Shaanxi710064)Abstract:DSPfortheentiresystemtothecore,combinedwithTI'shighperformancestereoaudioCodecChipConstructionTLV320AIC23hardwareenvironment,andonthisbasistoachievedual-chann
3、eldirectionalaudiooptions,multi-channelcompressionalgorithm,theeliminationofnoiseandfeedback,suchastheeliminationofthekeyalgorithmforhearingaids.Lowpowerconsumptionofthesystem,theuseofadjustableparameterstomeettheneedsofhearing-impairedpatientswithhearingthereq
4、uestforcompensation,aswellashigh-levelalgorithmforhearingaidstofurtherstudytobuildabetterplatformfortheexperiment.Keywords:self-adaptation；audiphone；filtering；compensation1引言随着社会的发展以及人们对听障患者的日益关注,助听器也成为了人们生活中更不可或缺的一部分。但由于听力障碍患者病因各异,其听力损失情况存在着较大差异,使得每位患者对于助听器有着不
5、同的要求。目前,现代助听器技术进入到全数字助听器时代。同时,各种有效提高数字助听器效能的数字信号处理算法也得到更多的重视。本文提出了基于TMS320VC5416的数字助听器设计，满足听障患者对听力的需求。2系统构成和工作原理2.1系统组成基于助听器的技术要求，我们选用TI公司的C54X系列产品TMS320C5416（以下简称C5416）和数字编码器TLV320AIC23（以下简称AIC23）。数字编码器AIC23，是TI公司推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片，模数转换A/D和数模转换D/A部件集成在芯片内部，
6、采用先进的∑-△过采样技术，内置耳机输出放大器。AIC23DSPCodec工作电压与C5416的核心和I/O电压兼容，可实现与C54x串行口的无缝连接，功耗很低，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟器件，可以很好的应用于数字助听器的设计当中。系统结构如图1所示，主要包括DSP模块，音频处理模块，存储模块及电源模块等。模拟语音信号通过MIC或LINEIN输入AIC23，经过模数转换之后通过MCBSP串口输入C5416，经过实际所需的算法进行处理和补偿后，得到听障患者所需要的语音信号，再通过AIC23数模转换，通过扬声
7、器或耳机输出声音信号。 图1系统设计原理框图在整个系统设计和调试过程中，C5416支持通过JTAG端口与仿真器连接进行在线调试。JTAG端口符合IEEE1149.1协议。在仿真器和DSP目标板之间提供高质量的信号很重要，因此必须提供准确的信号缓冲，时钟输入，以及与DSP处理器之间的接口，以使仿真器与DSP板能够正常的运行。2.2C5416与AIC23的接口设计图2是C5416与AIC23的接口原理图。由于AIC23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，MCBSP是最适合做语音信号传输的。
8、将AIC23的MODE接高电平，接受来自DSP的SPI格式串口数据。数字控制接口（SCLK,SDIN,CS）与MCBSP1连接，控制字共16位，由高位开始传输。数字音频口LRCOUT,LRCIN,DOUT,DIN,BCLK与MCBSP0相连。在工作方式上，DSP为主模式，AIC23为从模式，即BCLK的时钟信号由DSP产生。串口时钟由BCLKX
