專利名稱：一種dsp音頻處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一種DSP音頻處理系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及電子及計算機技術應用領域，尤其涉及一種基于DSP技術的音頻處理應用技術。
背景技術：
[0002]隨著技術的進步，數(shù)字化技術已經(jīng)深入人們的生活，數(shù)字化技術具有諸多模擬技術無可比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的模擬音頻處理技術精度低、功耗高、靈活性差，因此傳統(tǒng)的音頻技術已經(jīng)不能滿足人們的要求。數(shù)字技術的快速發(fā)展，在很多場合使得數(shù)字音頻技術逐步取代模擬音頻技術，數(shù)字化的音頻處理是利用數(shù)字濾波算法對采集到的信號進行變換處理來實現(xiàn)的，具有比模擬音頻處理技術更大的優(yōu)勢，因此數(shù)字化的音頻處理方式成為了音頻技術的發(fā)展趨勢。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種DSP音頻處理系統(tǒng)，具有體積小、精度高、功耗低、靈活性強等特點。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種DSP音頻處理系統(tǒng)，包括音頻調(diào)理部分和數(shù)字電路部分，所述數(shù)字電路部分主要包括核心處理器DSP和與所述核心處理器DSP連接的電源電路、時鐘電路、復位電路、仿真電路、音頻解碼器、儲存器擴展電路，所述音頻解碼器對核心處理器DSP輸入/輸出的音頻流進行數(shù)模轉換。本實用新型基于DSP的數(shù)字音效處理系統(tǒng)首先通過模數(shù)轉換器(A / D)將模擬音頻信號轉變?yōu)閿?shù)字音頻信號，然后經(jīng)過核心處理器DSP對數(shù)字音頻信號進行音響效果算法的處理，最后由數(shù)模轉換器(D / A)將處理后的信號還原為模擬的音頻信號進行輸出?；贒SP的數(shù)字音效處理系統(tǒng)為回聲、合唱、混響等各種人工效果的生成提供了有力的手段，同時更可以方便地實現(xiàn)模擬方案難以解決的諸如自適應均衡、動態(tài)范圍控制、噪聲控制等問題。DSP所特有的高速、高效為各種音效算法的實現(xiàn)提供了豐富的資源。當今多媒體技術的日新月異、工業(yè)標準的不斷升級，DSP以其靈活性為產(chǎn)品的適應性升級提供了可能，大大的減少了開發(fā)周期和花費。基于DSP數(shù)字音效處理系統(tǒng)較之模擬音效處理系統(tǒng)具有高度集成、設汁靈活方便、可靠性高、可編程控制等優(yōu)點，目前廣泛的應用在電子樂器、高級組合音響、數(shù)字音頻工作站等領域。[0005]作為改進，所述音頻調(diào)理部分包括反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器、DA轉換器、去毛刺電路和平滑濾波器，模擬音頻信號依次通過反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器輸入到所述核心處理器DSP中；所述核心處理器DSP輸出的數(shù)字信號依次通過DA轉換器、去毛刺電路、平滑濾波器輸出模擬信號。[0006]作為改進，所述存儲器擴展電路包括數(shù)據(jù)擴展區(qū)及程序擴展區(qū)。[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術相比所帶來的有益效果是:[0008]1.精度高；模擬網(wǎng)絡中元器件的精度很難達到0.001以上，而數(shù)字系統(tǒng)通過提高DA轉換的位數(shù)就可以很容易的達到上述精度，因此，使用DSP來代替系統(tǒng)中的模擬網(wǎng)絡并提高ADC和DAC的精度，就可以很有效便捷的提高整個系統(tǒng)的整體精度，在某些高精度系統(tǒng)中，甚至只有采用數(shù)字技術才能達到精度要求；[0009]2.可靠性強；可靠性強是由數(shù)字電路的特點決定的，由于數(shù)字電路只有兩種電平，不易產(chǎn)生干擾、可靠性高。此外，DSP采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；[0010]3.接口方便；隨著技術的發(fā)展，電子系統(tǒng)變得越來越復雜，在系統(tǒng)的設計中，接口設計就顯得尤為重要，而DSP系統(tǒng)與其他現(xiàn)代數(shù)字技術為基礎的系統(tǒng)或設備兼容，所以系統(tǒng)接口十分方便；[0011]4.靈活性好；由于DSP芯片是可編程的，只要改變其軟件即可完成不同的功能。與此同時，由于產(chǎn)品具有在線可編程能力，使得硬件更為簡單，這是由于這些優(yōu)點使DSP系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)周期大大縮短；[0012]5.保密性好；保密性是高科技產(chǎn)品的一個重要要求。由于在DSP系統(tǒng)中可以植入加密算法，所以在保密性上的優(yōu)越性能就凸顯出來，使它與模擬系統(tǒng)或簡單數(shù)字系統(tǒng)相比，具有高度保密性能。


[0013]圖1為音頻調(diào)理部分結構框圖。[0014]圖2為數(shù)字電路部分結構框圖。
具體實施方式
[0015]下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。[0016]如圖2所示，一種DSP音頻處理系統(tǒng)，包括前端原始模擬信號的音頻調(diào)理部分和以DSP為核心處理器的數(shù)字電路部分。數(shù)字音頻技術是指把模擬聲音信號通過采樣、量化和編碼過程轉換成數(shù)字信號，然后再進行記錄、傳輸以及其他加工處理；在重放時再將這些記錄的數(shù)字音頻信號還原為模擬信號，獲得連續(xù)的聲音。模擬信號在時間和幅度上都是連續(xù)的，幅度的微小變化都會引起聲音質量的變化。而數(shù)字音頻技術是通過把模擬信號進行時間上的離散化和幅度上的量化處理以后，變?yōu)橐贿B串數(shù)字信號加以存儲或傳輸。[0017]所述數(shù)字電路部分主要包括核心處理器DSP和與所述核心處理器DSP連接的電源電路、時鐘電路、復位電路、仿真電路、音頻解碼器、儲存器擴展電路，所述音頻解碼器對核心處理器DSP輸入/輸出的音頻流進行數(shù)模轉換。[0018]核心處理器DSP作為核心芯片是整個系統(tǒng)的大腦，其它模塊可以分為組成DSP最小系統(tǒng)的電路部分，以及實現(xiàn)本設計功能的外圍電路兩大部分組成。其中復位、電源、時鐘、仿真電路等構成了最小系統(tǒng)，而AD/DA轉換和存儲器擴展電路等構成外圍電路。[0019]復位電路的工作原理如下:在系統(tǒng)運行時，電路提供一個監(jiān)視線，用來監(jiān)視系統(tǒng)是否正常運行，在正常運行的時候，在規(guī)定時間里有一個高低電平變化的信號提供給監(jiān)視線，若在這個時間內(nèi)信號不變化了，那么就說明系統(tǒng)運行故障或死機了，自動復位電路就認為系統(tǒng)不正常了，然后對其進行系統(tǒng)復位。[0020]電源電路從外部電源提供的+5V電壓中得到一個3.3V和一個1.6V的電壓，也就是采用內(nèi)核電壓和I/o電壓分開的供電方式。電源分為內(nèi)核電源和I/o電源，內(nèi)核電源需要1.6V或者1.8V電壓，本設計中使用1.6V電壓，其降低內(nèi)核電壓的主要目的是為了降低功耗，3.3V供給I/O接口使用。[0021]時鐘電路使用的是20MHz的無源晶振，由于DSP芯片的頻率很高，用傳統(tǒng)的分頻方式會引起高頻干擾，影響系統(tǒng)可靠性。因此，采用更加靈活的鎖相環(huán)(PLL)方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分頻方式。DSP時鐘發(fā)生器，通過CLKIN腳獲得輸入時鐘，對DSP提供時鐘信號，它包含一個可以打開或關閉的數(shù)字鎖相環(huán)，可以通過配置時鐘發(fā)生器來得到想要頻率的時鐘信號。[0022]仿真電路采用傳統(tǒng)的電路仿真器對用戶板進行硬件仿真時，仿真器的電纜插頭必須插入到用戶硬件電路中DSP芯片的相應位置，也就是說，仿真電纜的插頭引腳必須與DSP芯片的引腳一一對應。設計仿真接口比較簡單，只要根據(jù)DSP芯片所提供的接口類型按照相應的接口標準設計即可。[0023]存儲器擴展電路包括數(shù)據(jù)擴展區(qū)及程序擴展區(qū)。如果需要完成更多的功能或者存儲音頻文件的話，也可以在現(xiàn)有基礎上對存儲空間繼續(xù)擴展。常用的FLASH本文選用AM29LV400/800B作為存儲器擴展芯片，與DSP的連接也十分方便，因為EMIF外接FLASH異步存儲器提供了無縫接口，所以只需將對應引腳相連即可。FLASH比EPROM更具優(yōu)勢，F(xiàn)LASH可直接使用3.3V電壓，而EPROM的電壓一般都是5V，這就需要電平轉換。[0024]如圖1所示，所述音頻調(diào)理部分包括反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器、DA轉換器、去毛刺電路和平滑濾波器，模擬音頻信號依次通過反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器輸入到所述核心處理器DSP中；所述核心處理器DSP輸出的數(shù)字信號依次通過DA轉換器、去毛刺電路、平滑濾波器輸出模擬信號。模擬音頻輸入信號接口電路的輸入部分，完成的功能是把音頻信號轉換為電信號輸入，或者直接把立體聲的電信號輸入；輸出部分的功能是把音頻信號輸出，驅動耳機或其他立體聲設備。[0025]本實用新型基于DSP數(shù)字音效處理系統(tǒng)較之模擬音效處理系統(tǒng)具有高度集成、設汁靈活方便、可靠性高、可編程控制等優(yōu)點，目前廣泛的應用在電子樂器、高級組合音響、數(shù)字音頻工作站等領域。
權利要求1.一種DSP音頻處理系統(tǒng)，其特征在于:包括音頻調(diào)理部分和數(shù)字電路部分，所述數(shù)字電路部分主要包括核心處理器DSP和與所述核心處理器DSP連接的電源電路、時鐘電路、復位電路、仿真電路、音頻解碼器、儲存器擴展電路，所述音頻解碼器對核心處理器DSP輸入/輸出的音頻流進行數(shù)模轉換。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種DSP音頻處理系統(tǒng)，其特征在于:所述音頻調(diào)理部分包括反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器、DA轉換器、去毛刺電路和平滑濾波器，模擬音頻信號依次通過反混疊濾波器、采樣/保持電路、AD轉換器輸入到所述核心處理器DSP中；所述核心處理器DSP輸出的數(shù)字信號依次通過DA轉換器、去毛刺電路、平滑濾波器輸出模擬信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種DSP音頻處理系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲器擴展電路包括數(shù)據(jù)擴展區(qū)及程序擴展區(qū)。
專利摘要一種DSP音頻處理系統(tǒng)，包括音頻調(diào)理部分和數(shù)字電路部分，所述數(shù)字電路部分主要包括核心處理器DSP和與所述核心處理器DSP連接的電源電路、時鐘電路、復位電路、仿真電路、音頻解碼器、儲存器擴展電路，所述音頻解碼器對核心處理器DSP輸入／輸出的音頻流進行數(shù)模轉換。基于DSP數(shù)字音效處理系統(tǒng)較之模擬音效處理系統(tǒng)具有高度集成、設汁靈活方便、可靠性高、可編程控制等優(yōu)點，目前廣泛的應用在電子樂器、高級組合音響、數(shù)字音頻工作站等領域。
文檔編號G05B19/042GK202976830SQ20122068101
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者劉華銘 申請人:廣州市名品電子科技發(fā)展有限公司