基于DSP二維聲源定向系統(tǒng)設計
表1中對設定的方位角給出了對應的仿真結果,從中可知相位匹配算法在-80°~80°方位角范圍內可以較好地確定聲源方位角,具有較高的準度和精度。
2 系統(tǒng)設計
系統(tǒng)用兩個傳聲器采集聲波信號,經(jīng)自動增益放大、濾波后輸入到A/D轉換器,A/D轉換器經(jīng)采樣、量化、編碼后輸出數(shù)字化的聲波信號到DSP,在DSP內部對采集到的數(shù)字信號進行截取、加窗后運用上文提到的算法做分析,并最終輸出聲源的方位角,如圖3所示。
2.1 硬件結構
系統(tǒng)硬件結構如圖4所示。自動增益放大器根據(jù)傳聲器接收到的聲波信號幅度自動調整放大倍數(shù),保證輸入到音頻編解碼器AD1836的信號都維持在一定的幅度上,不會因放大倍數(shù)過大而使大信號失真,也不會因放大倍數(shù)太小而使小信號被噪聲淹沒。自動增益放大器可采用數(shù)字電位器,也可用專用芯片實現(xiàn),文中利用場效應管的可變電阻特性實現(xiàn)自動增益放大。
人耳能聽到的聲音頻率范圍是20 Hz~20 kHz,低通濾波器用于濾除高于20 kHz的頻率成份,由于文中算法對相位比較敏感,為保證濾波后各頻率的相位不失真,將低通濾波器的截止頻率提高到100 kHz,設計一個二階有源橢圓形低通濾波器。
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