文档介绍：淮阴工学院
《DSP技术及应用》课程设计报告
选题名称: 基于DSP的语音处理系统设计
系(院): 计算机工程学院
专业: 计算机科学与技术(嵌入式软件设计)
班级: 计算机1073班
姓名: 学号:
指导教师:
学年学期: 2009 ~ 2010 学年第 2 学期
2010 年 5 月 30 日
摘要:
提出一个基于DSP的音频信号采集,存储,回放的处理系统。介绍了该系统的总体方案和硬软件设计。讨论了模/数(A/D)和数/模(D/A)转换电路的设计方法以及如何采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号,进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中,存储时间不小于10秒。使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法实现对语音信号的压缩,存储,回放。实验证明:所设计的基于DSP的硬件和软件系统是一个很好的音频信号采集与处理系统。
关键词:语音处理;音频信号;DSP;音频压缩回放
目录
1 绪论 3
1课程设计要求与目标 3
2课程设计目的 3
2系统详细设计 4
4
4
DPCM&ADPCM: 5
a律压缩 5
3程序设计 9
9
代码编写 10
4 调试过程 21
5 运行结果 22
总结 25
参考文献 26
1 绪论
1课程设计要求与目标
(1)使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法,算法类型自定,、。
(2)采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号,进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中,存储时间不小于10秒。
(3)存储器存满之后,使用DSP进行实时解压缩,并从SPEAKER输出口进行回放输出。
(4)使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
发挥部分:
使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩,比较它们之间的优缺点。
2课程设计目的
1、通过本实验掌握5402DSP片上外设多通道缓冲串行口mcbsp。
2、学习掌握tlc320ad50CODEC编译码器的内部结构、工作原理。
3、学习A律语音压缩以及C语言下的编程方法。
2系统详细设计

语音采集与输出模块采用的是TI公司推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片TLC320AD50C,内置耳机输出放大器,支持MIC和LINE IN两种输入方式(二选一),且对输入和输出都具有可编程增益调节。AD50的模数转换(ADCs)和数模转换(DACs)部件高度集成在芯片内部,采用了先进的Sigma-delta过采样技术,可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样,ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。与此同时,AD50还具有很低的能耗,回放模式下功率仅为23mW,省电模式下更是小于15uW。由于具有上述优点,使得AD50是一款非常理想的音频模拟I/O器件,可以很好的应用在随声听(如CD,MP3……)、录音机等数字音频领域[2]。由TLC320AD50C组成的语音输入与输出模块不仅采样率高最高可达96K,且外围电路简单,性价比高。

(1) 概念:
语音编码一般分为两类:一类是波形编码,一类是被称为“声码器技术”的编码。
PCM编码即脉冲编码调制。
波形编码的最简单形式就是脉冲编码调制(Pulse code modulation),这种方式将语音变换成与其幅度成正比的二进制序列,而二进制数值往往采用脉冲表示,并用脉冲对采样幅度进行编码,所以叫做脉冲编码调制。
脉冲编码调制没有考虑语音的性质,所以信号没有得到压缩。
(2)量化:
脉冲编码调制用同等的量化级数进行量化,即采用均匀量化,而均匀量化是基本的量化方式。但是均匀量化有缺点,在信号动态范围较大而方差较小的时候,其信噪比会下降。
国际上有两种非均匀量化的方法:A律和u律,u律是最常用的一种。在美国,7位u律是长途电话质量的标准。而我国采用的是A律压缩,而且有标准的A律PCM编码芯片。
DPCM&ADPCM:
降低传输比特率的方法之一是减少编码的信息量,这要消除语音信号中的冗余度。相邻的语音样本之间存在明显的相关性,因此对相邻样本间的差信号进行编码,便可使信息量得到压缩。因为差分信号比原语音信号的动态范围和平均能量都小。这种编码叫Differential PCM,简称DPCM,即差分脉冲编码调制。
ADPCM即自适应差分脉冲编码调制,ITT(国际电报电话咨询委员会)在1984年提出的32 kbit/s的编码器建议就是采用ADPCM作为长途