DSP功能的MCU處理音頻和語音任務

　　DSP功能的MCU處理音頻和語音任務

　　數(shù)字音頻和語音是無處不在的產(chǎn)品，從專業(yè)工業(yè)嵌入式系統(tǒng)到消費產(chǎn)品，如耳機和汽車套件。許多應用程序要求處理器應用諸如噪聲抑制、回聲消除和實時增益控制等算法來最大限度地提高音頻質量。大多數(shù)設計團隊可能將這種算法與專門用于音頻任務的專門的以DSP為中心的處理器相結合。今天，然而，微控制器（MCU），集成DSP數(shù)學能力–通常被稱為數(shù)字信號控制器（DSC）–可以處理實時音頻算法和應用需求的其余部分。我們將研究一些典型的算法和考慮如何在主流MCU和DSC實現(xiàn)這些算法。

　　首先，我們將介紹一些典型的音頻為中心的功能，可應用于如手機、通訊應用免提設備，對講機，無線電臺，以及其他。在這樣的應用中，噪聲是一個常見的問題，盡管抑制算法可以大大減少通過麥克風捕獲的環(huán)境噪聲（圖1）。噪音來源可能是機械，甚至是來自電腦的風扇噪音。

　　Figure 1： Noise suppression algorithms can greatly reduce ambient noise captured along with voice by a microphone.

　　A noise suppression algorithm must typically execute in real time on a stream of data. Microchip offers such an algorithm for use with its dsPIC DSCs. The algorithm operates on speech data that is sampled at 8 kHz with 16-bit resolution. The algorithm sequentially processes 10 msec blocks of speech.

　　The primary DSP function in the noise suppression algorithm is a frequency-domain Fast Fourier Transform （FFT）。 The algorithm continuously updates a profile of the detected noise. It scales the signal in individual frequency bands， amplifying speech and quieting noise.

　　Microchip supplies the algorithm in a Noise Suppression Library. The algorithm is coded in assembly language for maximum performance， but high-level-language application code can access the functions via an application programming interface （API）.