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《基于DSP的語音采集與分析系統(tǒng)【開題報告】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、畢業(yè)設(shè)計開題報告電子信息科學(xué)與技術(shù)基于DSP的語音采集與分析系統(tǒng)一、選題的背景與意義1.1研究的目的與意義隨著計算機技術(shù)和語音信號處理技術(shù)的日益發(fā)展，語音信號在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用．所以研究語音信號采集、處理的實時實現(xiàn)有著其重要的現(xiàn)實意義．而語音信號數(shù)據(jù)量較大，信號較為復(fù)雜，這就要求語音信號處理系統(tǒng)具有實時采集，大容量存儲和實時處理的特點．傳統(tǒng)的語音信號處理系統(tǒng)多采用計算機加軟件、單片機、FPGA等來實現(xiàn)．這些方法要么在應(yīng)用場合受到限制，特別是便攜式、脫機設(shè)計中，要么難以實現(xiàn)實時處理的要求．為了改善以上各方面的限
2、制要求，本文采用基于TMS320DM6437DSP系統(tǒng)平臺，進行語音信號的采集與處理分析。DSP利用專門或通用的數(shù)字信號處理芯片，以數(shù)字計算的方法對信號進行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小及可靠性高等優(yōu)點，滿足了對信號快速、精確、實時處理及控制的要求。高性能的TMS320DM6437是由美國TI公司生產(chǎn)的，處理器采用達芬奇(DaVinci)技術(shù)，適用于車載視覺、視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)以及視頻電話等特定應(yīng)用市場。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著語音處理算法的日益復(fù)雜，許多語音處理器的速度有很高的要求，一些理論上性能
3、優(yōu)良的語處理器在實際應(yīng)用中還面臨著諸如體積大、成本高、功耗高的一系列問題。對于絕大多數(shù)的編碼器而言，音編碼遠比解碼復(fù)雜，是非對稱的。因此語音編碼算法的實現(xiàn)一直是一個重要的研究課題。我們國家正在這一方面做大量的努力工作。IBM、Philips、Motorola、Intel、L&H、DragonSystem等公司都投入了大量的研發(fā)資金和技術(shù)，積極推動了語音處理技術(shù)的發(fā)展。目前比較成功的語音處理系統(tǒng)有：IBM的ViaVoice和Microsoft的SAPI，它們都是面向非特定人、大詞匯量的連續(xù)語音處理系統(tǒng)，在充分訓(xùn)練情況下，V
4、i-aVoice處理率可高達93％；特定任務(wù)的語音處理系統(tǒng)成為市場應(yīng)用的主流，DragonSystem公司的醫(yī)用聽寫機、Bell實驗室為AT&T電話公司開發(fā)的自動系統(tǒng)都是成功的典范：美國CMU的SPHINX系統(tǒng)、英國劍橋大學(xué)的IITK系統(tǒng)都是基于HMM理論的語音處理開發(fā)平臺，語音處理的應(yīng)用前景無限。1.3語音處理發(fā)展前景基于DSP的語音處理系統(tǒng)具備了其他電子設(shè)備和處理技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性，該系統(tǒng)可以用于艦艇武器控制系統(tǒng)、指控系統(tǒng)、車載導(dǎo)航系統(tǒng)、信息家電、樓宇自動化、工業(yè)控制等領(lǐng)域。由于國內(nèi)國際語音處理技術(shù)的不斷突破，我們
5、可以想象，語音合成、語音識別、語音翻譯的共同運用將使人類步入一個嶄新的電子領(lǐng)域。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：2.1語音錄放系統(tǒng)設(shè)計語音錄放實驗主要是通過T1的McBSP接口實現(xiàn)。McBSP在結(jié)構(gòu)上可以分為一個數(shù)據(jù)通道和一個控制通道，數(shù)據(jù)通道完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，控制通道完成的任務(wù)包括內(nèi)部時鐘的產(chǎn)生，幀同步信號的產(chǎn)生，對這些信號的控制以及多通道的選擇等。音頻信號經(jīng)過TLV320AIC23高精度、高速的AIX；轉(zhuǎn)換后得到一串數(shù)字信號，輸入到輸入緩沖區(qū)RAM。然后由處理算法將音頻信號調(diào)入TMS320VC6437的內(nèi)部
6、進行高速運算處理。經(jīng)過處理的音頻信號可以進行存儲，再輸入到高精度高速的AIC23DAC轉(zhuǎn)換器中，還原成模擬的聲音信號輸出。輸出聲源回放語音數(shù)據(jù)（D/A）合成和限幅語音采樣（A/D）立體聲源TMS320AIC23TMS320VC6437圖2.1語音錄放框圖2.2回聲采集與回放設(shè)計聲音遇到較遠的物體產(chǎn)生的反射會比遇到較近的物體的反射波晚些到達聲源位置，所以回聲和原聲的延遲隨反射物體的距離大小改變。同時，反射聲音的物體對聲波的反射能力，決定了聽到的回聲的強弱和質(zhì)量。另外，生活中的回聲的成分比較復(fù)雜，有反射、漫反射、折射，還有回
7、聲的多次反、折射效果。當已知一個數(shù)字音源后，可以利用計算機的處理能力，用數(shù)字的方式通過計算模擬回聲效果。簡單地講，可以在原聲音流中疊加延遲一段時間后的聲流，實現(xiàn)回聲效果。當然通過復(fù)雜運算，可以計算各種效應(yīng)的混響效果。如此產(chǎn)生的回聲，我們稱之為數(shù)字回聲。初始化配置：DSP通過I2C總線將配置命令發(fā)送到AIC23，配置完成后AIC23工作。語音信號的輸入：AIC23通過其中的AD轉(zhuǎn)換采集輸入的語音信號，每采集完一個信號后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到DSP的McBSP接口上，DSP可以讀取到語音數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)為16位無符號整數(shù)，左右通道各有
8、一個數(shù)值。語音信號的輸出：DSP可以將語音數(shù)據(jù)通過McBSP接口發(fā)送給AIC23，AIC23的DA器件將他們變成模擬信號輸出。輸出信號輸入信號合成和限幅延時圖2.2回聲部分框圖2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計2.3.1語音采集處理整體硬件設(shè)計語音處理系統(tǒng)中DSP作為主處理器，負責(zé)完成語音處理以及整個系統(tǒng)控制。系統(tǒng)選擇專門的音頻Co
