基于DSP Builder的混音算法研究

摘要

人类进入信息社会，各种科学技术日新月异，使人们的生活方式、思想观念发生了巨大变化。其中网络技术和多媒体技术的发展使“千里眼”、“顺风耳”成为了现实，人们可以与千里之外的人通过文字、图像、声音等实时互动，会议不再需要济济一堂。但是技术的进步是渐进的，一些“瓶颈”依然困扰着人们，需要人们不断研究探索。
　　 以往的会议系统，通常不支持多人同时发言，原因有多个方面，其中一个就是混音技术。声音的路数一多，产生溢出，引入噪声很常见。目前还没有一个万全的方法能解决各种场合的应用。混音算法各有利弊：有的能防止溢出，但压低了音量；有的能放大一部分，却容易略掉了另一部分；有的虽然看似完善，但还停留在数学公式阶段，目前的硬件系统无法实现。本文就是尝试利用已有的DE2开发板搭建一个测试系统，借助FPGA的灵活性和Matlab的强大功能使一部分算法得以用硬件实现，如饱和算法、平均算法、自动门限算法、分均匀收缩算法等。再用示波器等工具比较各种输出波形。实际测试各种算法的优缺点，分析其适用的场合。后期对实验平台进行了一些改进，希望使其更加完善，更加智能化。采用ov7670进行图像采集，然后用FPGA实现颜色识别并控制多路声音的开关。进一步完善之后可以把本系统改装成一个具有良好扩展性的智能多媒体应用平台。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节 选题背景及意义

第二节 论文结构

第二章 理论基础

第一节 语音信号及数字音频

2.1.1 语音信号

2.1.2 数字音频

第二节 FPGA的发展及应用

第三节 VERILOG的发展及应用

第四节 MATLAB简介

第五节 QUARTUS Ⅱ简介

第六节 DE2平台简介

2.6.1 闪存S29GL064N的简介

2.6.2 音频解码器WM8731简介

第三章 混音算法探讨

第一节 前言

第二节 各种算法

3.2.1 饱和算法

3.2.2 平均算法

3.2.3 各类对齐算法

3.2.4 自动门限算法

3.2.5 非均匀收缩算法

第三节 各算法的比较

第四章 硬件平台搭建

第一节 系统的设计

4.1.1 系统框架的功能描述

4.1.2 系统开发环境

4.1.3 系统体系结构

第二节 声音源模块的设计

4.2.1 声音源文件

4.2.2 数字音频数据读取模块的设计

第三节 计算模块的设计

4.3.1 计算模块整体结构

4.3.2 算法模块的思路以及硬件描述语言实现

4.3.3 饱和算法的实现

4.3.4 添加了自动门限的平均算法的实现

4.3.5 自对齐算法的实现

4.3.6 非均匀收缩算法的实现

第四节 音频数模转换模块的设计

4.4.1 音频解码器控制模块

4.4.2 音频解码器数据模块

第五节 播放开关模块

4.5.1 图像采集模块

4.5.2 颜色识别模块

4.5.3 开关功能测试

第六节 其他模块的设计

4.6.1 时钟模块

4.6.2 复位模块

第五章 实验分析

第一节 软件仿真

第二节 硬件实现

第六章 总结与展望

第一节 总结

第二节 展望

参考文献

致谢

个人简历