聲學參量陣均方根調制的FPGA實現

摘 要： 均方根預處理聲學參量陣方法在定向聲音發生系統中控制諧波失真效果較好，還原音頻音質優良。采用多速率信號處理的方式對音頻信號進行均方根預處理調制，并在Xilinx SPARTAN3開發板上完成FPGA的實現。結果表明，此方法可為對諧波失真影響較小的聲參量陣信號處理系統提供選擇。

關鍵詞： 聲學參量陣； 諧波失真； 多速率信號處理； FPGA

中圖分類號： TTN92?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）09?0064?03

引 言

聲學參量陣[1]是通過傳播介質的非線性作用[2]從超聲波中再現低頻聲波，此概念最早是由Westervelt于1962年提出的[3]。其實現需要一個完整的聲信號處理系統，涉及到多門學科的知識。特別是音頻信號預處理系統是整個聲學參量陣系統的樞紐，它集中控制了信號的采集、處理、調制等處理過程，是產生高質量再現二次音頻的關鍵，繼而是整個系統的研究重點。為了更好的、具體利用聲學參量陣這種定向的傳播聲音的性質，減小諧波失真，使其更有效的傳播信息，本文采用了均方根方法對聲參量陣系統進行預處理調制。由于目前A/D轉換芯片類別眾多，芯片的時鐘頻率就不同。要在一整體系統中對信號進行調制，前提需滿足各信號的采樣率統一且在不同器件之間傳輸相匹配，而多速率信號處理就能很好地解決此類問題。又因為FPGA（現場可編輯邏輯門陣列）[4]具有大容量、低電壓、低功耗的優點和不斷采用新的半導體制造工藝，邏輯容量不斷增加，應用領域不斷拓展，器件成本不斷下降的器件等優勢。……