基于DSP的数字音频均衡器设计

器的传输函数是由一个低通滤波器并联一系列带通滤波器组成的，因此可写成如下形式

对hd(n)进行加窗h(n)=hd(n)w(n)，然后让h(n)和x(n)进行卷积，即可得到输出序列y(n)，从而完成了滤波运算。

3 系统测试

系统测试包括两方面的内容，首先是谱分析测试，用来检验系统进行的谱分析是否满足工程要求；另一个是均衡器测试，检验均衡器对各个频段的增益调节效果和对整个音频范围的均衡效果。测试方法可以通过BF533的开发软件VisualDSP++的plot功能实现。

3．1 谱分析测试

对输入信号进行48 kHz的采样，将数据放入长度为256的缓冲区中为谱分析作准备。声音信号的频率范围是20 Hz～20 kHz，其20 Hz和20 kHz正弦信号的谱分析测试结果如下。

其中图8和图9分别是是20 Hz和20 kHz的256点的采样信号和频谱图，其中图8(a)，图9(a)的频谱是实际信号的频谱，图8(b)，图9(b)是FFT得到的频谱，可见该算法能够较好的反映出原始信号的频谱特性。由图可以看出，该算法满足了谱分析的需要。

3．2 均衡器测试

均衡器可以看成是一个线性时不变系统，其系统函数是单位冲击响应h(n)的离散时间傅里叶变换，因此的幅频特性反映了均衡器的均衡效果。

(1)均衡器增益测试。信号源产生20 Hz～20 kHz的正弦扫频信号，并从示波器观测信号幅度的变化，测试系统的幅频特性曲线是否满足要求。9段均衡器每个频率段的可调范围是-12～12 dB，经测试当输入峰峰值为1 V的正弦信号时，设置均衡器的增益全部为0 dB时，输出信号峰峰值为540 mV；在需要频段增益为-12 dB时，输出信号峰峰值为140 mV；在需要频段增益为12 dB时，输出信号峰峰值为2．18 V，可见均衡的增益是满足要求的。图10和图11为均衡器低中高频3个频段的增益测试频谱图。

(2)均衡器音效测试。系统可以提供7种音效供用户选择，其中有POP、ROCK、DANCE、COUNTRY、JAZZ、CLASSIC和BRUCE。它们都是对音频信号的不同频段进行放大或衰减，以达到不同的音质效果。每一种音效的各个频段的增益如表2所示。

根据以上参数设计的均衡器，在几个音效下的系统函数幅频特性曲线如图12所示。

4 结束语

介绍了一种基于ADSP-BF533设计数字音频均衡器的方法，即用数字信号处理的方法实现对音频信号的均衡。提出了一种采用FIR滤波器设计均衡器的算法，并利用LCD和按键实现外部控制，该方法满足了对音频信号的实时处理和均衡。