DSP功能的MCU处理音频和语音任务

　　DSP功能的MCU处理音频和语音任务

　　数字音频和语音是无处不在的产品，从专业工业嵌入式系统到消费产品，如耳机和汽车套件。许多应用程序要求处理器应用诸如噪声抑制、回声消除和实时增益控制等算法来最大限度地提高音频质量。大多数设计团队可能将这种算法与专门用于音频任务的专门的以DSP为中心的处理器相结合。今天，然而，微控制器（MCU），集成DSP数学能力–通常被称为数字信号控制器（DSC）–可以处理实时音频算法和应用需求的其余部分。我们将研究一些典型的算法和考虑如何在主流MCU和DSC实现这些算法。

　　首先，我们将介绍一些典型的音频为中心的功能，可应用于如手机、通讯应用免提设备，对讲机，无线电台，以及其他。在这样的应用中，噪声是一个常见的问题，尽管抑制算法可以大大减少通过麦克风捕获的环境噪声（图1）。噪音来源可能是机械，甚至是来自电脑的风扇噪音。

　　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）.