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1、第20卷第4期中原工学院学报Vol.20No.42009年8月JOURNALOFZHONGYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYAug.,2009文章编号:1671-6906(2009)04-0047-04基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现张爱华(中原工学院,郑州450007)摘要:介绍了一种基于TMS320C5402的语音采集与处理系统的设计与实现,采用TLC320AD50作为语音CODEC模块的核心器件,利用TMS320C5402对采集到的语音信号进行FIR滤波,该系统具有较强的数据处理能力和灵活的接口电路,能够满足语音信号滤波的要求,可
2、以扩展为语音信号处理的通用平台.关键词:语音采集;FIR滤波器;TMS320C5402中图分类号:TN912.3文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2009.04.014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.一个完备的语音信号处理系统不但要具有语音信号的采集和回放功能,还要能够进行复杂的语音信号分析和处[1]理.通常这些信号处理算法的运算量很大,而且又要满足实时的快速高效处理要求,随着DSP技术的发展,以DSP为内核的设备越来越多,为语音信号的处理提供了优质可靠的平台.
3、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,利用软件在已有的图1系统总体框图[2-3]硬件平台上实现不同的功能已成为一种趋势.本文设计了一个语音处理系统,采用定点DSP芯片本设计选用TLC320AD50(以下简称AD50)完成TMS320C5402作为CPU,完成对语音信号的采集和语音信号的A/D转换和D/A转换.AD50是TI公司滤波处理.生产的一款集成有A/D和D/A的音频芯片,DSP与音频AD50连接后,可使用一个缓冲串行口来同时实1语音采集系统的设计现语音信号的采集和输出,从而可以节省DSP的硬件开销.AD50使用过采样技术提供从数字信号到模拟1.1系
4、统总体设计信号和模拟信号到数字信号的高分辨率低速信号转语音采集与处理系统主要包括3个主要部分:以换.该器件包括2个串行的同步转换通道,分别用于各TMS320C5402为核心的数据处理模块;以自的数据传输.语音信号直接从AD50的模拟信号输TLC320AD50为核心的语音采集与编解码(CODEC)入端输入,AD50对其进行采样,并将采样后的数据传模块;用户根据需要扩展的存储器模块.系统硬件结送至DSP.DSP应用相应的算法对数据进行处理,并构如图1所示.将处理后的数据传送到AD50的D/A输入端.AD501.1.1CODEC模块再对DSP处理后的数据进行数模转换,变为语音信
5、号后输出到音响设备.收稿日期:2009-06-24.作者简介:张爱华(1976-),女,河南濮阳人,讲师,硕士.中原工学院学报2009年第20卷481.1.2串行通讯设为15+1位数据模式,最后一位标记下一个数据是本系统中TLC320AD50与TMS320C5402之间否为二次通信数据,1表示是,0表示否.采用串行通信,通过DSP芯片的MCBSP串口实现.一次通信格式的16位都用来传输数据.DAC的接口电路如图2所示.数据长度由寄存器1的D0位决定.启动和复位时,默认值为15+1模式,最后一位要求二次通信.如果工作在16位传输模式下,则必须由FC产生二次通信请求
6、.二次通信格式则用来初始化和修改TLC320AD50C内部寄存器的值.在二次通信中可通过向DIN写数据来完成初始化.二次通信格式如图3所示,D13=1表示读DIN的数据,D13=0表示向DIN写数据.D15D14D13D12D11D10D9D8D7-D0寄存器地址寄存器数据图3通信格式图2TMS320C5402与TLC320AD50C的硬件连接示意图系统复位后,必须通过DSP的DX接口向1.1.2.1MCBSP的工作原理TLC320AD50C的DIN写数据,因为采用一片TMS320C5402有2个McBSP多通道缓存串行TLC320AD50C,只需初始化寄存器1、
7、寄存器2、寄存口.McBSP提供了全双工的通信机制,以及双缓存的器4.由于通信数据长度为16位,初始化是应通过发送寄存器和三缓存的接收寄存器,允许连续的数据RCR1和XCR1设置McBSP的传输数据长度为16.流传输,数据长度可以为8、12、16、20、24、32;同时还1.2语音采集提供了A律和律压扩.数据信号经DR和DX引脚语音信号的采集,是通过话筒经模拟放大输入到与外设通讯,控制信号则由CLKX、CLKR、FSX、AD50,AD50作相应的低频滤波并进行A/D转化,再[4]FSR等4个引脚来实现.CPU和
