Układ aktywnej redukcji hałasu pracujący pod kontrolą systemu uClinux

摘要

Idea Aktywnej Redukcji Hałasu (ARH) jest związana z redukcją niepożądanego niskoczęstotliwościowego dźwięku, w rezultacie tworzona jest przestrzenna strefa ciszy wokół wybranego mikrofonu. Artykuł opisuje praktyczną implementacje systemu ARH pracującego pod kontrolą systemu operacyjnego uClinux na dwurdzeniowym procesorze sygnałowym Blackfin firmy Analog Devices. System operacyjny uClinux okazuje się być tanim, dynamicznym środowiskiem rozwojowym dla procesorów sygnałowych Blackfin, dodatkowo wykorzystując wielordzeniowe procesory jest możliwe pokonanie głównej wady Linux'a mianowicie braku funkcjonalności systemu operacyjnego czasu rzeczywistego niezbędnej do zastosowań przetwarzania sygnałów. Można to osiągnąć poprzez oddzielenie kodu który musi być wykonywany w czasie rzeczywistym i uruchamianie go na osobnym rdzeniu podczas gdy drugi rdzeń jest wykorzystywany przez systemem operacyjny Linux. Zastosowanie systemu operacyjnego Linux w implementacji układu ARH przynosi szereg korzyści zwłaszcza zwiększa możliwości rozwoju i debuggingu oprogramowania, Linux daje również dostęp do ogromnej ilości otwartego oprogramowania. W prezentowanym rozwiązaniu w oparciu o system operacyjny Linux stworzono aplikację integrującą funkcje web-serwera z układem aktywnej redukcji hałasu, dynamicznie tworzone strony internetowe tworzą graficzny interfejs użytkownika systemu ARH dostępny poprzez przeglądarkę internetową.%The idea of ANC is concerned with attenuation of unwanted low frequency sound (noise). As a result, a three-dimensional zone of quiet is created around the selected microphones. The paper describes ANC system implementation running under the uClinux system on dual core Analog Devices Blackfin DSP. The uClinux is proving to be a low-cost, dynamic development environment. On multi-core Blackfin DSPs, it is possible to overcome the main disadvantage of Linux - lack of hard-real time functionality indispensable for signal processing applications. It can be achieved by separation of the real-time signal processing code and handling it on a dedicated core, while the other core is running Linux. Such a solution offers advantages to designers, most notably by opening up a wide range of applications, drivers and protocols which often are open-source or free software. In most cases, only a compilation or some minor tweaking is necessary to get that software up and running. The advantages for using Linux in the ANC system are ease of use, better system control, easy possibility of creating web based user interfaces and improved debugging capabilities. In this particular application, use of Linux enables a Web server integration into the ANC system. Dynamically created web pages can be accessed by any web browser and become the graphical user interface to the ANC system.