DSP功能的MCU處理音頻和語(yǔ)音任務(wù)

　　DSP功能的MCU處理音頻和語(yǔ)音任務(wù)

　　數(shù)字音頻和語(yǔ)音是無(wú)處不在的產(chǎn)品，從專業(yè)工業(yè)嵌入式系統(tǒng)到消費(fèi)產(chǎn)品，如耳機(jī)和汽車套件。許多應(yīng)用程序要求處理器應(yīng)用諸如噪聲抑制、回聲消除和實(shí)時(shí)增益控制等算法來(lái)最大限度地提高音頻質(zhì)量。大多數(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能將這種算法與專門(mén)用于音頻任務(wù)的專門(mén)的以DSP為中心的處理器相結(jié)合。今天，然而，微控制器（MCU），集成DSP數(shù)學(xué)能力–通常被稱為數(shù)字信號(hào)控制器（DSC）–可以處理實(shí)時(shí)音頻算法和應(yīng)用需求的其余部分。我們將研究一些典型的算法和考慮如何在主流MCU和DSC實(shí)現(xiàn)這些算法。

　　首先，我們將介紹一些典型的音頻為中心的功能，可應(yīng)用于如手機(jī)、通訊應(yīng)用免提設(shè)備，對(duì)講機(jī)，無(wú)線電臺(tái)，以及其他。在這樣的應(yīng)用中，噪聲是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，盡管抑制算法可以大大減少通過(guò)麥克風(fēng)捕獲的環(huán)境噪聲（圖1）。噪音來(lái)源可能是機(jī)械，甚至是來(lái)自電腦的風(fēng)扇噪音。

　　Figure 1： Noise suppression algorithms can greatly reduce ambient noise captured along with voice by a microphone.

　　A noise suppression algorithm must typically execute in real time on a stream of data. Microchip offers such an algorithm for use with its dsPIC DSCs. The algorithm operates on speech data that is sampled at 8 kHz with 16-bit resolution. The algorithm sequentially processes 10 msec blocks of speech.

　　The primary DSP function in the noise suppression algorithm is a frequency-domain Fast Fourier Transform （FFT）。 The algorithm continuously updates a profile of the detected noise. It scales the signal in individual frequency bands， amplifying speech and quieting noise.

　　Microchip supplies the algorithm in a Noise Suppression Library. The algorithm is coded in assembly language for maximum performance， but high-level-language application code can access the functions via an application programming interface （API）.