基于DSP的数字参量均衡器的研究

论文摘要

均衡器是一种用来对声音信号的频率响应曲线进行调节的声音处理设备,是调音台的重要组成部分。均衡器把整个音频范围分为多个频段,使用者可以根据实际情况对不同频率的声音信号进行不同的提升和衰减,达成所要的声音效果。随着计算机技术及数字化的快速发展,数字参量均衡器也成为均衡器领域内目前最先进的设备。数字参量均衡器相较于传统的采用模拟技术的均衡器,具有体积小、精度高、受外界环境影响少且易于升级等优点。目前国内市场上,数字参量均衡器的核心技术大多为欧美及日本公司垄断,国内公司尚未见有自主知识产权的成熟产品问世。近年来,DSP以其强大的数据处理能力而被广泛的应用于数字音频处理领域,特别是需要处理大量数据的实时音频领域。本论文介绍了均衡器的发展及国内外现状,然后将重点关注在数字滤波器算法的研究。本论文首先提出并推导了数字参量均衡器的算法;随后就其算法使用MATLAB进行了仿真,并用simulink搭建的一个可以同时对九个频段进行调整的数字参量均衡器的系统。最后综合成本、芯片性能等多方考量,选用了合适的芯片,设计了基于TMS320VC5402 DSP的数字参量均衡器,并搭建了软硬件平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 均衡器概述
• 1.1.2 均衡器的发展
• 1.2 数字均衡器的应用
• 1.3 DSP 技术的发展状况
• 1.4 本论文主要工作内容和任务
• 第2章 数字参量均衡器的原理介绍及算法推导
• 2.1 均衡器的功能原理
• 2.1.1 音频领域的一些相关常识
• 2.1.2 均衡器的分类
• 2.1.3 均衡器的参数定义
• 2.2 原型法算法滤波器设计
• 2.2.1 四个约束条件
• 2.2.2 设计均衡器的传输函数
• 2.3 根据成熟滤波器设计参数可调的均衡器
• 2.3.1 参数可调的巴特沃斯滤波器
• 2.3.2 参数可调的切比雪夫滤波器
• 2.4 本章小结
• 第3章 数字参量均衡器的算法仿真
• 3.1 MATLAB 简介
• 3.2 基于原型法的数字参量均衡器的仿真
• 3.2.1 中心频率可变
• 3.2.2 Q 值可调
• 3.2.3 增益可调
• 3.3 参数可调的巴特沃斯滤波器仿真
• 3.4 参数可调的切比雪夫滤波器Ⅰ 型仿真
• 3.5 参数可调的切比雪夫Ⅱ 型滤波器
• 3.6 综合仿真效果
• 3.7 使用Simulink 进行系统搭建
• 3.8 本章小结
• 第4章 基于DSP 的平台搭建
• 4.1 系统的整体设计
• 4.2 数字参量均衡器的硬件设计
• 4.2.1 复位电路
• 4.2.2 时钟设计
• 4.2.3 电源电压设计
• 4.2.4 A/D（D/A）转换芯片TLC320AD50C
• 4.3 系统软件设计
• 4.3.1 数字参量均衡器的软件设计
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢