CN202976830U

CN202976830U - 一种dsp音频处理系统

Info

Publication number: CN202976830U
Application number: CN 201220681017
Authority: CN
Inventors: 刘华铭
Original assignee: MING PIN ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Ltd Co
Current assignee: MING PIN ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Ltd Co
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-11

Abstract

一种DSP音频处理系统，包括音频调理部分和数字电路部分，所述数字电路部分主要包括核心处理器DSP和与所述核心处理器DSP连接的电源电路、时钟电路、复位电路、仿真电路、音频解码器、储存器扩展电路，所述音频解码器对核心处理器DSP输入／输出的音频流进行数模转换。基于DSP数字音效处理系统较之模拟音效处理系统具有高度集成、设汁灵活方便、可靠性高、可编程控制等优点，目前广泛的应用在电子乐器、高级组合音响、数字音频工作站等领域。

Description

一种DSP音频处理系统

技术领域

本实用新型涉及电子及计算机技术应用领域，尤其涉及一种基于DSP技术的音频处理应用技术。

背景技术

随着技术的进步，数字化技术已经深入人们的生活，数字化技术具有诸多模拟技术无可比拟的优势。传统的模拟音频处理技术精度低、功耗高、灵活性差，因此传统的音频技术已经不能满足人们的要求。数字技术的快速发展，在很多场合使得数字音频技术逐步取代模拟音频技术，数字化的音频处理是利用数字滤波算法对采集到的信号进行变换处理来实现的，具有比模拟音频处理技术更大的优势，因此数字化的音频处理方式成为了音频技术的发展趋势。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种DSP音频处理系统，具有体积小、精度高、功耗低、灵活性强等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种DSP音频处理系统，包括音频调理部分和数字电路部分，所述数字电路部分主要包括核心处理器DSP和与所述核心处理器DSP连接的电源电路、时钟电路、复位电路、仿真电路、音频解码器、储存器扩展电路，所述音频解码器对核心处理器DSP输入／输出的音频流进行数模转换。本实用新型基于DSP的数字音效处理系统首先通过模数转换器(A／D)将模拟音频信号转变为数字音频信号，然后经过核心处理器DSP对数字音频信号进行音响效果算法的处理，最后由数模转换器(D／A)将处理后的信号还原为模拟的音频信号进行输出。基于DSP的数字音效处理系统为回声、合唱、混响等各种人工效果的生成提供了有力的手段，同时更可以方便地实现模拟方案难以解决的诸如自适应均衡、动态范围控制、噪声控制等问题。DSP所特有的高速、高效为各种音效算法的实现提供了丰富的资源。当今多媒体技术的日新月异、工业标准的不断升级，DSP以其灵活性为产品的适应性升级提供了可能，大大的减少了开发周期和花费。基于DSP数字音效处理系统较之模拟音效处理系统具有高度集成、设汁灵活方便、可靠性高、可编程控制等优点，目前广泛的应用在电子乐器、高级组合音响、数字音频工作站等领域。

作为改进，所述音频调理部分包括反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器、DA转换器、去毛刺电路和平滑滤波器，模拟音频信号依次通过反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器输入到所述核心处理器DSP中；所述核心处理器DSP输出的数字信号依次通过DA转换器、去毛刺电路、平滑滤波器输出模拟信号。

作为改进，所述存储器扩展电路包括数据扩展区及程序扩展区。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

1.精度高；模拟网络中元器件的精度很难达到0.001以上，而数字系统通过提高DA转换的位数就可以很容易的达到上述精度，因此，使用DSP来代替系统中的模拟网络并提高ADC和DAC的精度，就可以很有效便捷的提高整个系统的整体精度，在某些高精度系统中，甚至只有采用数字技术才能达到精度要求；

2.可靠性强；可靠性强是由数字电路的特点决定的，由于数字电路只有两种电平，不易产生干扰、可靠性高。此外，DSP采用大规模、超大规模集成电路，也提高了系统的稳定性和可靠性；

3.接口方便；随着技术的发展，电子系统变得越来越复杂，在系统的设计中，接口设计就显得尤为重要，而DSP系统与其他现代数字技术为基础的系统或设备兼容，所以系统接口十分方便；

4.灵活性好；由于DSP芯片是可编程的，只要改变其软件即可完成不同的功能。与此同时，由于产品具有在线可编程能力，使得硬件更为简单，这是由于这些优点使DSP系统的产品开发周期大大缩短；

5.保密性好；保密性是高科技产品的一个重要要求。由于在DSP系统中可以植入加密算法，所以在保密性上的优越性能就凸显出来，使它与模拟系统或简单数字系统相比，具有高度保密性能。

附图说明

图1为音频调理部分结构框图。

图2为数字电路部分结构框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，一种DSP音频处理系统，包括前端原始模拟信号的音频调理部分和以DSP为核心处理器的数字电路部分。数字音频技术是指把模拟声音信号通过采样、量化和编码过程转换成数字信号，然后再进行记录、传输以及其他加工处理；在重放时再将这些记录的数字音频信号还原为模拟信号，获得连续的声音。模拟信号在时间和幅度上都是连续的，幅度的微小变化都会引起声音质量的变化。而数字音频技术是通过把模拟信号进行时间上的离散化和幅度上的量化处理以后，变为一连串数字信号加以存储或传输。

所述数字电路部分主要包括核心处理器DSP和与所述核心处理器DSP连接的电源电路、时钟电路、复位电路、仿真电路、音频解码器、储存器扩展电路，所述音频解码器对核心处理器DSP输入／输出的音频流进行数模转换。

核心处理器DSP作为核心芯片是整个系统的大脑，其它模块可以分为组成DSP最小系统的电路部分，以及实现本设计功能的外围电路两大部分组成。其中复位、电源、时钟、仿真电路等构成了最小系统，而AD/DA转换和存储器扩展电路等构成外围电路。

复位电路的工作原理如下：在系统运行时，电路提供一个监视线，用来监视系统是否正常运行，在正常运行的时候，在规定时间里有一个高低电平变化的信号提供给监视线，若在这个时间内信号不变化了，那么就说明系统运行故障或死机了，自动复位电路就认为系统不正常了，然后对其进行系统复位。

电源电路从外部电源提供的+5V电压中得到一个3.3V和一个1.6V的电压，也就是采用内核电压和I/O电压分开的供电方式。电源分为内核电源和I/O电源，内核电源需要1.6V或者1.8V电压，本设计中使用1.6V电压，其降低内核电压的主要目的是为了降低功耗，3.3V供给I/O接口使用。

时钟电路使用的是20MHz的无源晶振，由于DSP芯片的频率很高，用传统的分频方式会引起高频干扰，影响系统可靠性。因此，采用更加灵活的锁相环（PLL）方式来代替传统的分频方式。DSP时钟发生器，通过CLKIN脚获得输入时钟，对DSP提供时钟信号，它包含一个可以打开或关闭的数字锁相环，可以通过配置时钟发生器来得到想要频率的时钟信号。

仿真电路采用传统的电路仿真器对用户板进行硬件仿真时，仿真器的电缆插头必须插入到用户硬件电路中DSP芯片的相应位置，也就是说，仿真电缆的插头引脚必须与DSP芯片的引脚一一对应。设计仿真接口比较简单，只要根据DSP芯片所提供的接口类型按照相应的接口标准设计即可。

存储器扩展电路包括数据扩展区及程序扩展区。如果需要完成更多的功能或者存储音频文件的话，也可以在现有基础上对存储空间继续扩展。常用的FLASH本文选用AM29LV400/800B作为存储器扩展芯片，与DSP的连接也十分方便，因为EMIF外接FLASH异步存储器提供了无缝接口，所以只需将对应引脚相连即可。FLASH比EPROM更具优势，FLASH可直接使用3.3V电压，而EPROM的电压一般都是5V，这就需要电平转换。

如图1所示，所述音频调理部分包括反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器、DA转换器、去毛刺电路和平滑滤波器，模拟音频信号依次通过反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器输入到所述核心处理器DSP中；所述核心处理器DSP输出的数字信号依次通过DA转换器、去毛刺电路、平滑滤波器输出模拟信号。模拟音频输入信号接口电路的输入部分，完成的功能是把音频信号转换为电信号输入，或者直接把立体声的电信号输入；输出部分的功能是把音频信号输出，驱动耳机或其他立体声设备。

本实用新型基于DSP数字音效处理系统较之模拟音效处理系统具有高度集成、设汁灵活方便、可靠性高、可编程控制等优点，目前广泛的应用在电子乐器、高级组合音响、数字音频工作站等领域。

Claims

1.一种DSP音频处理系统，其特征在于：包括音频调理部分和数字电路部分，所述数字电路部分主要包括核心处理器DSP和与所述核心处理器DSP连接的电源电路、时钟电路、复位电路、仿真电路、音频解码器、储存器扩展电路，所述音频解码器对核心处理器DSP输入／输出的音频流进行数模转换。

2.根据权利要求1所述的一种DSP音频处理系统，其特征在于：所述音频调理部分包括反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器、DA转换器、去毛刺电路和平滑滤波器，模拟音频信号依次通过反混叠滤波器、采样/保持电路、AD转换器输入到所述核心处理器DSP中；所述核心处理器DSP输出的数字信号依次通过DA转换器、去毛刺电路、平滑滤波器输出模拟信号。

3.根据权利要求1所述的一种DSP音频处理系统，其特征在于：所述存储器扩展电路包括数据扩展区及程序扩展区。