基于TMS320VC5509 DSP的有源噪聲控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
加入技術交流群
系統(tǒng)信號流程如下：AD976A對噪聲參考信號x(n)和誤差信號e(n)進行8 000次／s采樣，每次采樣后由AD976A1的“BUSY”引腳觸發(fā)DSP的外部中斷4 INT4，在中斷服務程序中DSP依據(jù)地址將CPLD鎖存器中的兩個數(shù)據(jù)分別讀至內部存儲器DARAM中，進行算法運算。算出反噪聲序列y(n)后，在INT4中斷服務程序中將其送至DSP串口MCBSP0，再通過AD50C數(shù)模變換后，送往揚聲器發(fā)出反噪聲。
3 系統(tǒng)軟件設計
本系統(tǒng)軟件主要包括三個部分：系統(tǒng)底層通信程序、次級通路建模子程序和有源噪聲控制子程序。底層通信程序包括兩路傳感器信號同步采集程序和計算得到的反噪聲信號輸出程序。系統(tǒng)程序流程如圖7所示。傳感器采集信號的存儲、反噪聲信號的發(fā)送以及自適應濾波算法運算都在INT4中斷服務程序中進行。經過實驗，發(fā)現(xiàn)次級通路建模自適應濾波器在迭代30 000次后，即可進入穩(wěn)定狀態(tài)，故設置前30 000次中斷用于次級通路建模，待次級通路LMS濾波器穩(wěn)定后即將其系數(shù)固定不變，之后的中斷服務程序都進入有源噪聲控制子程序，進行FX-LMS濾波器系數(shù)的迭代，并產生反噪聲信號y(n)。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/150189.htm
4 實驗結果
實驗采用800 Hz單頻正弦信號作為待消除的噪聲信號。根據(jù)反復試驗所得經驗值，次級通路濾波器階數(shù)取32，步長取0．125；有源消噪濾波器階數(shù)取64，步長取0．005。最終實驗結果如圖8所示。由波形圖可以看出，有源消噪系統(tǒng)運行后，誤差傳感器接收的信號幅度明顯降低，系統(tǒng)取得了良好的降噪效果。通過計算可知該系統(tǒng)對800 Hz單頻噪聲的幅度可降低9 dB。實驗時，人耳在誤差傳感器處進行監(jiān)聽，能夠明顯感受到噪聲的抑制效果。當初級聲源噪聲特性發(fā)生改變時，系統(tǒng)能夠實時地做出響應，并具有良好的穩(wěn)定性。
5 結語
本文設計并實現(xiàn)了一個有源噪聲控制系統(tǒng)，下一步的研究工作是在該硬件系統(tǒng)中編程實現(xiàn)各種不同的自適應控制算法，通過實驗來比較各種算法的性能，并力爭將有源消噪由低頻擴展到高頻，由窄帶擴展到寬帶，以推進有源噪聲控制的實際工程應用。
評論