基于DSP二維聲源定向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

表1中對(duì)設(shè)定的方位角給出了對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果，從中可知相位匹配算法在-80°～80°方位角范圍內(nèi)可以較好地確定聲源方位角，具有較高的準(zhǔn)度和精度。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)用兩個(gè)傳聲器采集聲波信號(hào)，經(jīng)自動(dòng)增益放大、濾波后輸入到A／D轉(zhuǎn)換器，A／D轉(zhuǎn)換器經(jīng)采樣、量化、編碼后輸出數(shù)字化的聲波信號(hào)到DSP，在DSP內(nèi)部對(duì)采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行截取、加窗后運(yùn)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(jié)構(gòu)
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示。自動(dòng)增益放大器根據(jù)傳聲器接收到的聲波信號(hào)幅度自動(dòng)調(diào)整放大倍數(shù)，保證輸入到音頻編解碼器AD1836的信號(hào)都維持在一定的幅度上，不會(huì)因放大倍數(shù)過(guò)大而使大信號(hào)失真，也不會(huì)因放大倍數(shù)太小而使小信號(hào)被噪聲淹沒(méi)。自動(dòng)增益放大器可采用數(shù)字電位器，也可用專用芯片實(shí)現(xiàn)，文中利用場(chǎng)效應(yīng)管的可變電阻特性實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益放大。

人耳能聽(tīng)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(duì)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(shè)計(jì)一個(gè)二階有源橢圓形低通濾波器。