基于TMS320VC5502的数字声反馈抑制器的设计

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在当今各种扩声系统中,都普遍存在声反馈现象。由它引起的啸叫不仅限制了系统扩声增益的提高,严重时甚至使系统无法正常工作。传统的抑制声反馈的方法,包括改善房间声学环境、在扩声系统中串联均衡器等。这些方法不仅操作不方便,扩声增益提高较少,而且对音质损伤较大。 近年来,随着数字信号处理技术的迅速发展,出现了新一代的数字声反馈抑制器。数字声反馈抑制器克服了传统声反馈抑制器的缺点,具有操作简单、扩声增益提高大和声音失真小等优点。目前,市面上的声反馈抑制器,大多是国外公司的产品,价格都相对较为昂贵,因此开发具有自主知识产权的声反馈抑制器有很强的市场应用前景。 基于上述背景,我们设计了一种数字声反馈抑制系统。该系统主要应用于一般的会议室、多媒体教室、会场等普通场合。本文主要包括三部分:第一部分为系统算法及实现;第二部分为系统硬件及初始化;第三部分为系统软件及优化。 数字声反馈抑制器采用两种算法:移频算法和自动声反馈抑制算法。对于移频算法,采用Hilbert FIR.滤波器来实现移频。对于自动声反馈抑制算法,采用传统的FFT算法结合能细分频谱的Chirp-z变换(CZT)算法对频谱进行检测,并利用声反馈信号的相关特征,设立判定条件;同时,设计了一种可用于实时设计IIR陷波器的算法,为了满足陷波器陷波深度的要求,采用对零点偏移的方法来设计IIR陷波器;最后,为了能够在定点DSP上实现IIR陷波器,对陷波器进行了合理定标以避免产生溢出。 系统的硬件平台采用TI公司的TMS320VC5502为核心,完成算法的执行和系统的控制;A/D和D/A完成对语音信号的采集和传输。该平台可作为声音信号数字处理的通用硬件平台。 系统的软件设计主要包括系统处理时序和具体的算法流程。系统的软件优化主要包括代码优化和存储器空间的优化,对于后者的优化,主要采用系统的I-Cache来实现。
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