一種基于DSP的音頻實(shí)時(shí)處理系統
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1．2．2 改進(jìn)的回聲消除系統
如圖2所示，通過(guò)加入靜音檢測算法(VAD)對輸入信號的狀態(tài)進(jìn)行判斷，不僅可以減輕實(shí)際的運算量，也可降低噪音對自適應濾波器的干擾，在一定程度上避免了濾波器發(fā)散的情況。同時(shí)加入MMSE Short-time Spectral Amplitude Estimator替代了傳統的非線(xiàn)性處理器(NLP)算法。在頻域內對參與回聲的頻譜能量進(jìn)行估計，計算增益，最后達到相對平滑的殘余回聲和噪音的處理。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150960.htm
通過(guò)對濾波器狀態(tài)參數的跟蹤，根據濾波器當前是否正常收斂，殘余回聲估計模塊的輸出結果會(huì )自動(dòng)調節估計值的大小，避免在濾波器正常收斂的情況下，抑制殘余回聲導致處理后正常信號損失過(guò)多的問(wèn)題。
圖2中采用的靜音檢測算法(VAD)采用了同時(shí)檢測短時(shí)能量與過(guò)零率的方法，保證了判斷的可靠性。在遠端語(yǔ)音不存在的時(shí)候，沒(méi)有必要進(jìn)行回聲消除，只需要進(jìn)行本地的噪音消除，若本地語(yǔ)音不存在則不需要做任何處理。
結合VAD系統更有效地減少了對噪音和回音估計的誤差范圍，通過(guò)對濾波器系數更新的學(xué)習和調整功能使得在雙方通話(huà)過(guò)程中音頻信號具備更好的信噪比。通過(guò)非線(xiàn)性信號檢測模塊加強了整體消除回音的能力。
2 基于DSP的音頻處理系統實(shí)現
2．1 硬件平臺
DSP的選型需要考慮運算速度、成本、硬件資源以及程序的可移植性等多個(gè)問(wèn)題。由于算法的浮點(diǎn)特性，本文采用了美國德州儀器(TI)的TMS320C6713B浮點(diǎn)DSP作為核心處理器，通過(guò)使用JTEG標準測試接口、EDMA控制器、GIPO通用輸入輸出端口以及多通道音頻緩沖串口(McASP)等主要片外設備來(lái)完成系統的設計。
TMS320C6713B可以工作在225 MHz主頻上，片內有8個(gè)并行處理單元，分為相同的兩組，其體系結構采用甚長(cháng)指令字(VLIW)結構，單指令字長(cháng)為32 b，8個(gè)指令組成一個(gè)指令包，總字長(cháng)為256 b。L1支持4 KB的程序緩存以及4 KB的數據緩存，L2支持64 KB的緩存。32 b的外部存儲器接口(EMIF)。與SDRAM等無(wú)縫連接，可以尋址256 MB。
由于系統運行過(guò)程中需要實(shí)現的算法較多，僅依靠TMS320C6713B的192 KB片內RAM來(lái)執行程序是很困難的。本文使用了EMIF的接口擴展了SDRAM作為算法和數據的存儲區域。采用TLV320AIC23B實(shí)現音頻輸入和輸出，AIC23支持48kHz帶寬、96kHz采樣率的雙聲道立體聲A／D，D／ A，音頻輸入包括了麥克風(fēng)輸入和線(xiàn)路輸入。
系統的硬件平臺如圖3所示。
2．2 基于DSP的軟件實(shí)現
基于DSP的實(shí)時(shí)處理的實(shí)現，本文將AIC23采集到的數據先存儲到SDRAM中，在需要處理的時(shí)候利用EDMA實(shí)現Ping-Pong緩沖，將待處理的數據分批搬運到片內存儲器，結合高速緩存和片內內存設計合適的數據結構，并將數據對齊，這樣大大減小了數據搬移帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)。
DSP處理主流程圖如圖4所示。
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