基于DSP的音频信号处理系统设计
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摘要：传统的音频信号处理系统已经无法满足人们的实际需求，而数字化也是音频处理系统设计的发展趋势。本文着重分析了基于DSP的音频信号处理系统设计，具有一定参考价值。
[关键词]DSP音频信号处理系统
1引言
随着数字化技术的发展，许多场合所使用的音频设备都由数字化音频处理技术代替了模拟音频技术，数字化音频处理技术主要是通过数字滤波算法对所收集到的信号进行处理与变化来实现的。运用数字化技术必然会涉及许多复杂的数字运算，而DSP数字运算处理器的出现正好符合此要求，DSP芯片能够快速实现数字信号之间的转换与处理计算任务。
2音频信号处理系统发展分析
现如今音频信号处理系统已经不再仅仅局限于传统模拟信号处理的范围，而是在逐渐朝着数字化的趋势进行发展，DSP技术将能够支持多声道、密集型的音频处理计算。尤其是最近几年，DSP音频处理技术发展尤为迅速，在此背景下诞生了一系列的音频电子产品。
传统的模拟录音技术主要是通过话筒将各种声音收集起来，之后转换为模拟电压信号，再通过相应的录音设备将电压信号记录在相对应的媒介之，上，再重新播放时再次将所记录的信号重新转变为模拟信号，通过扬声器来播放所记录的声音。但是这种方式易于受到外界因素的影响与干扰，在每次重放时都会产生一些变化，进而对音质造成严重的影响，虽然可以通过优化元件及材料提高音质，但是所需要的费用较高，并且所提高音质也是具有一定的限度。基于DSP的音频处理系统能够将模拟声音信号进行采样、量化以及编码处理，让其转变为数字信号，之后再将其进行加工、传输与记录;再重放时将所记录的数字信号还原为模拟信号，进而获得更为优秀的音质。运用数字音频技术最主要的原因是计算机技术的快速发展，使得音频系统处理时变得更加高效快捷。当音频信号转换为数字信号时，后续所有的处理操作实际上都可以被看作数字化的处理。在音频信号处理系统中，DSP具有着非常多的优势，如设计简单、计算处理速度快、稳定强、精度高等，同时还不易于收到外界环境因素的干扰。
3DSP技术及其发展研究分析
数字信号处理DSP是一门涉及到多学科的技术，它主要是通过利用计算机或者专业设备，对信号进行收集、加工、滤波及处理等操作，最终得到人们所需要的数字化信号。数字信号处理在计算过程中需要专业的设备和专用的集成电路，具有灵活、精准、尺寸小以及抗干扰强的特点，这些都是模拟信号处理无法代替的。
随着DSP技术的发展，所具有的功能将会变得越来越强大，目前已经有许多二代智能家电开始运用DSP来进行控制。系统集成DSP是潮流，小型化的DSP芯片始终是DSP技术发展的重要方向。现阶段各个DSP厂家都开始使用新工艺，改进DSP芯片的内部核心，并将其它几个单元统统集成在一起。其次为了满足客户对音频处理系统的使用需求，DSP技术应不断追求更高的运算速度与降低能耗，内核所拥有的结构也应进一步完善。虽然它已经应用到音频处理系统之中，但是人们的要求也越来越高，所以它的必须提高DSP的运行处理速度以及降低运行工号。DSP的结构主要是针对实际的应用，目前虽然DSP所拥有的功能越来越强大，但是销售价格却在逐年降低，DSP的接口也趋于标准化发展，在音频处理系统中应用DSP技术将必然使其具有强大的市场竞争力。
4基于DSP的音频处理系统设计分析
随着DSP技术的推广与普及，数字信号音频处理技术也得到了显著的发展，让语音信息数据实现高效处理提供了可能。只有DSP数字处理器的速度越快，性能越高，它完全可以应对各种复杂的数字音頻信号。
4.1系统硬件设计分析
基于DSP的音频处理系统设计方案主要是以TI公司的数字信号处理器为核心，连接TI公司的音频编解码器A一IC23，并外接储存器、音量控制器以及电源芯片，这样就可以形成一个完整的系统，进而可以实现对音频信号的收集、编解码以及输出等工作。它主要包括了DSP模块，这也是整个系统的核心，DSP设计主要包含DSP芯片、程序加载方式以及控制信号方式，系统所使用的DSP芯片可以采用TI公司的TMSVC5416;其次是AD/DA转换模块，这个模块可以使用TLV320AIC23，内部具有集成化的模数转换器以及数模转换器，同时可以采用多样数字插补滤波的技术。最后为储存模块，可以使用SST公司的SST39VF400A。
4.2系统软件实现
基于DSP的音频处理系统可以采用TI公司所推出的DSP编程开发环境。其次DSP软件部分需要用到串行口中断以及定时器中断的方式，同时在中断向量表中说明中断发生时如何进入到中断程序。TLV320AIC23内部具有十几个可编程控制寄存器，之后可以通过不同方式的设置，对DSP芯片的工作状态进行调整。当通过麦克风收集到相应的语音信号时，经过数字滤波处理后将由耳机输出，再通过FIR数字滤波子程序对其进行处理。
5结束语
综上所述，DSP对于音频处理系统设计非常重要。因此相关设计者应积极加强对DSP技术的学习与研究，充分发挥出DSP的作用及优势，这样才可以让音频处理系统运行更加高效快捷。除此之外，还需要在设计过程中应重视硬件的选用以及软件的实现，认真学习各个硬件及软件的优劣势，只有这样才可以设计出更加高质量的音频产品。
参考文献
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