一種基于A(yíng)RM+DSP的音頻處理系統設計方案

ght: 24px; ">rptz a，#(N-1) ;重復執行N-1級的乘加運算

mac *ar2+0%，*ar3+0%，a ;ar2為系數指針，結果在累加器高位中

sth a，temp ;保存計算結果

ld temp，a ;結果放入累加器低位 ……

stlm a，dxr10 ;將累加器地位中的數據送至串口發(fā)送寄存器

……

基于前述對AIC23和DSP的相應設置，采用21級系數對稱(chēng)FIR數字濾波，對經(jīng)由麥克風(fēng)輸入的語(yǔ)音信號進(jìn)行濾波處理，濾波結果由耳機輸出，實(shí)際效果良好。所采集到的音頻數據還可通過(guò)HPI接口傳送至ARM供應用程序調用。

3.3語(yǔ)音識別應用測試

語(yǔ)音識別的基本原理是對語(yǔ)音信號進(jìn)行特征提取。目前常用的語(yǔ)音識別算法有基于模式匹配的動(dòng)態(tài)時(shí)間規正法(DTW： Dynamic Time Warping)、基于統計模型的隱馬爾柯夫模型法(HMM： Hidden Markov Model)以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的識別法(DNN、NPN、TDNN)等[7].為便于系統應用測試，本文采用一種最簡(jiǎn)易的方法對系統進(jìn)行調試，即對英文元音的識別?；驹硎翘崛≡糇帜傅念l率特征，各元音在其頻域響應中都有三個(gè)明顯的共振峰頻率，而最容易識別的是第一共振峰，由此可進(jìn)行有效的元音識別。在提取第一共振峰頻率特征時(shí)采用“零交越”法(統計單幀信號波形穿越零點(diǎn)的次數——過(guò)零率)，將信號頻率特征的分析轉換為時(shí)域分析，計算得到的過(guò)零率與理論值進(jìn)行比較即可實(shí)現元音的識別。圖4所示分別為元音“A”的時(shí)域和頻域圖。

圖4元音A的時(shí)域圖和頻域圖

由頻域采樣圖可以看到很明顯的第一共振峰，此時(shí)計算時(shí)域采樣中信號的過(guò)零率可較為準確的識別元音A，過(guò)零率的計算中近似等于零的采樣點(diǎn)通常是微弱的干擾，可以忽略不計。經(jīng)驗證，這種簡(jiǎn)易單元音識別法的識別率在80%以上，由此證明本系統音頻處理的實(shí)用性。

4結束語(yǔ)

本文闡述了基于信號處理和嵌入式應用的音頻處理系統的設計和實(shí)現。論述了系統的硬件設計、軟件編程及其應用。通過(guò)ARM對音頻芯片AIC23的控制和DSP與AIC23的通信，實(shí)現了音頻信號采集、處理、輸出的功能以及簡(jiǎn)單的語(yǔ)音識別。構建了基于ARM和DSP的音頻處理系統應用框架，對進(jìn)一步的數據處理、控制應用等提供了切實(shí)可行的軟硬件方案。

參考文獻

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6homa, Verdana; font-size: 14px; line-height: 24px; ">6 TMS320C54xx McBSP to TLV320AIC24 Interface. Texas Instruments Incorporated， 2003

7黃濤，胡賓?；赟PCE061A單片機的非特定人語(yǔ)音識別設計。微計算機信息，2006，3-2：19-20