導(dǎo)語(yǔ)：DSP設(shè)計(jì)的數(shù)字音頻信號(hào)處理研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

數(shù)字音頻已經(jīng)具有很長(zhǎng)的發(fā)展歷史，在1937年就已經(jīng)發(fā)明出了PCM，此技術(shù)也為后續(xù)的數(shù)字音頻信號(hào)處理技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。雖然在早起已經(jīng)具有了一定的基礎(chǔ)，但是數(shù)字音頻處理技術(shù)的發(fā)展仍然會(huì)受到多方面的影響，所以在后續(xù)的幾十年內(nèi)都未能得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，而是隨著其它相關(guān)的技術(shù)發(fā)展而緩慢前行。繼上世紀(jì)90年代后，數(shù)字技術(shù)發(fā)展迅速，各種數(shù)字錄音、環(huán)繞音頻等技術(shù)都得到了突破性的發(fā)展。到了今天，數(shù)字化這個(gè)概念已經(jīng)非常成熟，許多大型的企業(yè)都紛紛推出了自己的數(shù)字產(chǎn)品，可以說(shuō)如今我們正處于一個(gè)數(shù)字化時(shí)代。

2數(shù)字信號(hào)處理dsp與數(shù)字音頻信號(hào)處理概述

2.1數(shù)字信號(hào)處理DSP概述數(shù)字信號(hào)處理DSP是一門涉及多學(xué)科的新型學(xué)科，它隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展也得到了很大的發(fā)展。在過(guò)去十幾年里，數(shù)字信號(hào)處理DSP已經(jīng)逐漸成為通信行業(yè)中一項(xiàng)極其重要的技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理DSP主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)或者專業(yè)化的工具，以數(shù)字化的方式完成信號(hào)的手機(jī)、轉(zhuǎn)換、識(shí)別等任務(wù)，最終得到所需要的數(shù)字信號(hào)。DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要是以數(shù)字信號(hào)處理的理論、實(shí)現(xiàn)及運(yùn)用為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)，理論上的發(fā)展促進(jìn)了技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用，而應(yīng)用反過(guò)來(lái)有促進(jìn)了理論的提高。數(shù)字信號(hào)處理DSP涉及到許多領(lǐng)域，如數(shù)學(xué)、微積分、概率等都是以數(shù)字信號(hào)處理DSP技術(shù)作為基礎(chǔ)工具，而音頻信號(hào)處理也與之密切相關(guān)。

2.2數(shù)字音頻信號(hào)處理概述DSP在數(shù)字音頻信號(hào)處理中的運(yùn)用主要有：糾錯(cuò)、多重利用、語(yǔ)音合成、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等，基于DSP的數(shù)字音頻信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)多樣化的效果，絕對(duì)部分用戶都可以通過(guò)此技術(shù)下的設(shè)備聽(tīng)出不同的效果。如在一些特殊場(chǎng)景DSP設(shè)計(jì)的數(shù)字音頻信號(hào)處理文/馮志鴻本文基于DSP設(shè)計(jì)的數(shù)字音頻信號(hào)處理做了概述與分析，具有一定參考借鑒價(jià)值。當(dāng)音頻產(chǎn)品需要對(duì)多音頻進(jìn)行處理時(shí)，TI所具有強(qiáng)大的音頻解決方案就可以使用DSP中強(qiáng)大的算法，將不同來(lái)源的數(shù)字資料直接輸送到揚(yáng)聲器中。目前大部分的音頻處理過(guò)程是通過(guò)數(shù)字線路連接的形式，這樣就可惡意有效避免模擬信號(hào)過(guò)程中所存在的功能缺失以及信號(hào)損失等。最后，TI的DSP芯片還可以處理音頻標(biāo)準(zhǔn)的其它格式，如立體環(huán)繞音效、AC3以及AAC。若音頻產(chǎn)品后期需要進(jìn)行提高音質(zhì)的操作，TI也具有TAS300x系統(tǒng)，可以執(zhí)行芯片內(nèi)含的先進(jìn)濾波算法，同時(shí)對(duì)揚(yáng)聲器的相應(yīng)特征進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。為了提高音頻的處理效果，無(wú)論是個(gè)人還是企業(yè)所用的音頻產(chǎn)品都已經(jīng)開(kāi)始朝著數(shù)字化趨勢(shì)不斷發(fā)展，同時(shí)它也在不斷推進(jìn)消費(fèi)市場(chǎng)的發(fā)展，隨著數(shù)字音頻處理技術(shù)的提高，未來(lái)音頻產(chǎn)品市場(chǎng)的行情將會(huì)發(fā)生巨大的改變。

其中德州儀器TI就具有兩種數(shù)字音頻方案，其中最為關(guān)鍵的就是DSP技術(shù)。當(dāng)音頻產(chǎn)品需要對(duì)多音頻進(jìn)行處理時(shí)，TI所具有強(qiáng)大的音頻解決方案就可以使用DSP中強(qiáng)大的算法，將不同來(lái)源的數(shù)字資料直接輸送到揚(yáng)聲器中。目前大部分的音頻處理過(guò)程是通過(guò)數(shù)字線路連接的形式，這樣就可惡意有效避免模擬信號(hào)過(guò)程中所存在的功能缺失以及信號(hào)損失等。最后，TI的DSP芯片還可以處理音頻標(biāo)準(zhǔn)的其它格式，如立體環(huán)繞音效、AC3以及AAC。若音頻產(chǎn)品后期需要進(jìn)行提高音質(zhì)的操作，TI也具有TAS300x系統(tǒng)，可以執(zhí)行芯片內(nèi)含的先進(jìn)濾波算法，同時(shí)對(duì)揚(yáng)聲器的相應(yīng)特征進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。為了提高音頻的處理效果，無(wú)論是個(gè)人還是企業(yè)所用的音頻產(chǎn)品都已經(jīng)開(kāi)始朝著數(shù)字化趨勢(shì)不斷發(fā)展，同時(shí)它也在不斷推進(jìn)消費(fèi)市場(chǎng)的發(fā)展，隨著數(shù)字音頻處理技術(shù)的提高，未來(lái)音頻產(chǎn)品市場(chǎng)的行情將會(huì)發(fā)生巨大的改變。

3數(shù)字音頻處理系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)的音頻產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的處理過(guò)程中基本都使用的為模擬設(shè)備，他具有體積大、精度低、易于受到外界環(huán)境影響，同時(shí)設(shè)備內(nèi)部的元件發(fā)生老化現(xiàn)象是很容易影響設(shè)備的正常運(yùn)行及使用。而數(shù)字音頻處理設(shè)備與之相比較則具有著許多的優(yōu)勢(shì)，如在體積方面相比小許多，音頻精準(zhǔn)度也會(huì)大幅度提高，不易受到外界環(huán)境的影響與干擾，即便音頻設(shè)備的元件發(fā)生老化的現(xiàn)象，也不會(huì)對(duì)使用效果產(chǎn)生太大的影響。其次根據(jù)輸入信號(hào)可以將其分為模擬輸入與數(shù)字輸入兩種，而揚(yáng)聲器大部分是以模擬設(shè)備為主，因此經(jīng)過(guò)數(shù)字處理的信號(hào)是需要經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號(hào)。目前伴隨著數(shù)字信息處理技術(shù)DSP的發(fā)展，數(shù)字音頻系統(tǒng)的輸出可以通過(guò)數(shù)字的形式進(jìn)行，進(jìn)而省去了中間的環(huán)節(jié)，通過(guò)數(shù)字信號(hào)直接作用于音箱讓其保持正常運(yùn)行。

3.1輸入與輸出為模擬量的數(shù)字音頻系統(tǒng)分析輸入與輸入為模擬量的數(shù)字音頻系統(tǒng)，錄音機(jī)以及收音機(jī)都可以作為模擬信號(hào)進(jìn)行輸入，其它類型的模擬信號(hào)也可以，當(dāng)模擬信號(hào)通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器后會(huì)處理生成數(shù)字信號(hào)，之后再進(jìn)入DAP數(shù)字音頻處理設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行濾波及音量等控制操作，若DAP所選用的為DSP芯片，那么可以處理相應(yīng)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的各種音頻格式。處理后的數(shù)字音頻信號(hào)再經(jīng)過(guò)DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成為模擬量，最后輸送至揚(yáng)聲器。

3.2輸入為數(shù)字量的數(shù)字音頻系統(tǒng)分析數(shù)字信號(hào)在數(shù)字音頻系統(tǒng)傳輸過(guò)程中不會(huì)像模擬信號(hào)那樣存在損耗以及干擾的影響，所以許多的音頻設(shè)備都開(kāi)始轉(zhuǎn)用數(shù)字輸出接口，例如CD以及DVD等。當(dāng)數(shù)字信號(hào)傳輸至數(shù)字音頻接收器后，它能夠?qū)⑿盘?hào)編碼成為DAP數(shù)字音頻處理器所支持的格式，除此之外如CD、DVD等設(shè)備，當(dāng)所進(jìn)行播放的時(shí)，音頻信號(hào)會(huì)被編碼成為PCM數(shù)據(jù)，是DAP所支持的格式，之后經(jīng)過(guò)DAP處理轉(zhuǎn)換成為模擬量進(jìn)行輸出驅(qū)動(dòng)。

3.3數(shù)字功放的音頻系統(tǒng)數(shù)字功放主要是指通過(guò)開(kāi)關(guān)電路將音頻的功率進(jìn)行放大，然后再經(jīng)過(guò)濾波器將其還原成音頻模擬信號(hào)，再將模擬進(jìn)行輸出實(shí)現(xiàn)音頻所具有的功能。數(shù)字功放的主要優(yōu)勢(shì)是它能夠在功率轉(zhuǎn)換上沒(méi)有采用任何模擬放大反饋電路，能夠有效避免瞬間失真的現(xiàn)象發(fā)生；它的電路所具有的過(guò)載能力很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了模擬功放；最后數(shù)字功放極高的效率，且在工作過(guò)程中基本不會(huì)發(fā)熱；可以極大降低整機(jī)的成本、體積以及重量。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字信號(hào)處理DSP是開(kāi)展數(shù)字音頻處理的基礎(chǔ)，DSP技術(shù)對(duì)于數(shù)字音頻處理而言具有著重要的意義。因此應(yīng)相關(guān)工作人員應(yīng)積極研究數(shù)字信號(hào)處理DSP技術(shù)，并將其應(yīng)用于數(shù)字音頻處理過(guò)程之中，充分發(fā)揮出DSP所具有的優(yōu)勢(shì)，讓人們能夠獲得更好的音頻產(chǎn)品，進(jìn)而滿足人們對(duì)音頻產(chǎn)品的實(shí)際需求。

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作者:馮志鴻 單位:深圳市冠旭電子股份有限公司