基于ARM的低功耗語音去噪系統(tǒng)設(shè)計
3 系統(tǒng)整體框架
語音信號頻率范圍為300~3400Hz,根據(jù)奈奎斯特采樣定理,采樣率至少為信號頻率的兩倍時,信號才能被不失真采集。在本系統(tǒng)中,采樣率是通過 LPC1756內(nèi)部的32位高精度定時器模塊來控制,每間隔125μs對A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行一次讀數(shù),即采樣率設(shè)定為8 000 Hz,讀取的數(shù)據(jù)通過DMA模塊傳輸至預(yù)處理地址中,這樣提高了CPU的處理效率。同理,為了保證輸入輸出的同步性,在定時器中斷函數(shù)里,每采集一個信號 點,就必須輸出一個信號點。為了提高CPU利用率,去噪后的語音信號也是通過DMA通道傳輸。在信號的采集與輸出端,均通過放大濾波電路,都是為了提高語 音信號的信噪比。在濾波電路中,截止頻率設(shè)定為4 000 Hz。其實物的PCB布線如圖3所示。
4 系統(tǒng)測試結(jié)果
在上述設(shè)計的條件下,輸入電壓為26 V(DC)的情況下,系統(tǒng)正常工作時,所耗電流為20 mA,滿足低功耗的要求。對系統(tǒng)去噪效果進(jìn)行主觀試聽,分別試聽了0 dB、3 dB、5 dB、10 dB和20 dB情況下帶噪語音經(jīng)過系統(tǒng)后的去噪效果,聽者都認(rèn)為系統(tǒng)的去噪效果良好,有較好的語音自然度和清晰度。
3dB帶噪語音去噪前后示波器對比圖如圖4所示。
如圖4所示,示波器上通道1(上半部分)顯示的是去噪后的語音信號,通道2(下半部分)顯示的是去噪前的3dB帶噪語音信號。
5 結(jié)束語
文中基于ARM處理器,設(shè)計出了具有低功耗的語音去噪系統(tǒng)。用C語言編程將譜減算法成功移植到ARM平臺上,并且效果較好。譜減算法在語音去噪應(yīng)用中非常成 熟,因此本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計,與傳統(tǒng)的基于DSP的系統(tǒng)設(shè)計相比,大大降低了系統(tǒng)功耗和成本,為以后的低功耗和高性價比系統(tǒng)設(shè)計提供了一種很 好的思路和方法。
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