基于DSP的语音降噪系统设计

谱相减算法原理图如图3所示。

2.2 系统软件设计

在本系统的软件设计中，软件系统主要包括主程序、中断服务程序、中断向量表和链接命令文件，其中最重要的是主程序和中断服务程序，中断服务程序主要功能是实现数据采集与数据更新。

系统主函数是程序执行的入口并完成需要的初始化工作。主函数中主要包括对时钟、多通道缓冲串口McBSP1以及对AIC23的初始化配置。接着启动串口进行正常工作，最后进行谱相减法降噪算法处理，输出降噪后的语音信号。

在该系统中，音频信号通过MIC被采集，然后经过TLV320AIC23语音编解码模块，把采集的语音信号进行信号保持、采样、量化后转换成数字信号，转换成的数字语音信号以中断方式被DSP读取，通过DSP的多通道缓冲串口McBSP1以数据帧的方式把数据存储到片上缓冲区里。当一帧数据采集完后,中断返回到主程序对数据的进行加窗处理、FFT变换，然后再进行有声无声检测，判断是否需要进行降噪处理。处理后的数据通过McBSP1输出到TLV320AIC23进行回放。软件处理流程结构如图4所示。

CPU在相应接收中断服务程序后，在服务程序中将128个采样值拷贝到处理缓冲区中等待处理，实现缓冲区的数据转换，然后置1使程序进入主程序中进行降噪处理。

本系统中实时设计中的关键技术有加窗处理、帧间重叠、帧移位、快速傅里叶变换(FFT)、快速傅里叶反变换、定点数与浮点数的转化。在进行FFT变换的时候必然会产生大量的数据，所以在对数据进行读取与存储时不可避免地要造成流水线冲突，为了解决这样的问题，可以在产生流水线冲突的两条指令间加上三个NOP指令[6，7]。

通过谱相减算法在DSP开发板上搭建的语音降噪系统中进行降噪实验，实验结果表明，本系统能够有效地降低环境噪声对语音的影响，能够有效地提高信噪比，改善语音通信质量，达到降低语音通信中的背景噪声的目的。

参考文献

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