【精品】语音信号论文

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1、龙旷疙N殳#城南学院CHENGNANCOLLEGEOFCUST语音信号论文题目：语音信号处理200784250142电子信息工程学生姓名:学号:班级:专业:所在院（系）:指导教师:罗敏258410701城南学院贺科学2010年12月介绍一种基于TMS320VC5509数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,简称DSP)的语音采集与回放系统的总体方案和软硬件设计。文中重点介绍了DSP与音频编解码芯片的接口设计方法以及如何实现音频信号的采集和回放。关键词:TMS320VC5509；TLV320AIC23；I2C；M

2、cBSP；音频采集与回放摘要2一、系统总体方案4二、系统硬件电路设计51.C5509与音频编解码器的接口设计52.C5509与AIC23的控制接口设计63.C5509与AIC23的数字音频接口设计8二、系统的存储器扩展9四、C5509的电源与时钟电路设计10五、系统的软件设计11六、总结13参考文献14一、系统总体方案系统框图如图1所示，音源（如麦克风）发出的音频信号经音频处理器的A/D部分转换为数字信号后进人DSP,完成数据的采集工作，由系统的模式识别部分决定对采集的数据进行何种处理（如滤波等），处理后的信号再通过音频编解码器的D

3、/A部分还原为模拟的声音信号送往扬声器输岀。图1系统框图二、系统硬件电路设计系统的核心芯片选用,rl公司的TMS320VC5509oTMS320VC5509(以下简称C5509)是，rl推出的高性能的定点DSP,是，讥公司55xx系列的代表之一，最高可以运行在144MHz的主频，它是基于TMS320C55xDSP的核，因而具有高效且低功耗的特点，非常适合便携设备使用oC5509采用统一编址的方式来划分存贮空间，程序与数据总线均能对其访问，从而使C5509便于大量数据的处理与程序的优化。C5509片内集成T128KX16Bits的SR

4、AM,并具有外部存储器接口(EMIF：ExternalMemoryInterface),可以与静态随机存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器(FLASH)、同步突发静态存储器(SBSRAM)和同步动态存储器(SDRAM)等器件进行无缝连接。与C5502和C5510等相比，C5509具有更加丰富的片内外设。C5509具有以下的外设：1个通用串行总线(USB)接口、2个多媒体卡控制器(MMC/SD)的标准接口、1个I2C总线接口、3个多通道缓冲串口(McBSP)、1个实时时钟(RTC)接口等。这些特点使得设计出来的系统具有

5、很高的扩展性，也使得C5509非常适合于MP3等咅频处理的便携设备的开发。1.C5509与音频编解码器的接口设计系统屮的音频编解码器选用，TI公司的TLV320AIC23。TLV320AIC23(以下简称A1C23)是，TI公司推岀的一款高性能的立体声音频编解码(Codec)芯片，芯片内置了耳机输出放大器，并支持MIC和LINEIN两种输入方式(二选一)，且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23的模数转(ADC)和数模转换(DAC)部件集成在芯片内部,采用了先进的Sigma—delta过采样技术，可以在8kHz到96kHz的频

6、率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和lOOdBo与此同时，ATC23还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23roW,省电模式下更是小于15wo由于具有上述优点，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟1/0器件，可以很好的应用在随声听(如CD,MP3等)、录音机等数字音频领域。AIC23与C5509的接口有两个，一个是控制接口，用于设置AIC23的工作参数；另一个是数字音频接口，用于将经ATC23的ADC转换后的咅频数据送往C5509,或者接收C5509來的

7、送往AIC23的DAC转换的音频数据。2.C5509与AIC23的控制接口设计ATC23的控制接口有两种工作方式，分别为2线制的方式和3线制的SPI方式。在SPI方式下，SDIN携带串行的数据，SCLK是串行的时钟，片选信号cs有效时锁存数据。由于也是同步串口,所以可以通过配置C5509的一个多通道缓冲串口(McBSP)为SPI模式即可与Z无缝连接。这时，多通道缓冲串口(McBSP)的帧信号连接AIC23的控制接口(SPI方式)的片选信号、数据信号和时钟信号与AIC23的控制接口(SPI方式)一一对应。这种连接只需设置多通道缓冲串口

8、(McBSP)的寄存器，使用简单可靠，但是要占用一个多通道缓冲串口。SPI方式下数据传输的吋序如图2所示。55「3jiminnrLrLrummmrmjmj8D(N店二彳B1^p；*；o

9、［7］二「二］M8BLSBSPi方式下数据传输的