專利名稱：高性能回聲抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高性能回聲抑制裝置，尤其是根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)節(jié)抑制程度，使系統(tǒng)達(dá)到最高性能。
背景技術(shù)：
目前，社會(huì)上有許許多多的語(yǔ)音系統(tǒng)在正常工作時(shí)出現(xiàn)回聲嘯叫現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)致使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作。原因在于一般的語(yǔ)音系統(tǒng)中都會(huì)有功率放大器來(lái)放大語(yǔ)音信號(hào)，來(lái)提高系統(tǒng)增益，如果語(yǔ)音攝取是通過(guò)麥克風(fēng)且有揚(yáng)聲器時(shí)，揚(yáng)聲器放出的語(yǔ)音信號(hào)產(chǎn)生的回聲不可避免的會(huì)反饋到麥克風(fēng)處，同時(shí)被功率放大器放大，致使揚(yáng)聲器的聲音迅速加強(qiáng)，直至發(fā)生刺耳的嘯叫聲，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)形如引入了正反饋，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
目前解決此問(wèn)題的的辦法主要有兩種1、在工作過(guò)程中調(diào)節(jié)功率放大器的放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益來(lái)控制嘯叫。
2、采用模擬電路對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行移相，來(lái)抑制嘯叫。
但上述兩種辦法都存在很大的缺點(diǎn)第一種方式使得系統(tǒng)在不停的調(diào)節(jié)功率放大器的放大倍數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且輸出的聲強(qiáng)一直變化，效果很不理想。
第二種方式雖然能達(dá)到抑制回聲的效果，但是由于模擬電路中的器件參數(shù)隨著系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間發(fā)生老化，參數(shù)慢慢飄移，而嘯叫的產(chǎn)生對(duì)元件參數(shù)很靈敏，最終影響抑制嘯叫的效果；另一方面由于模擬器件的參數(shù)直接影響系統(tǒng)的性能，在制造過(guò)程中很難保證系統(tǒng)的一致性，生產(chǎn)非常不便。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題為了克服現(xiàn)有解決語(yǔ)音回聲嘯叫方法的不足，本實(shí)用新型提供一種高性能回聲抑制裝置，不僅解決了語(yǔ)音嘯叫的難題，而且實(shí)現(xiàn)0dB輸入輸出，產(chǎn)品的一致性很容易控制。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的高性能回聲抑制裝置由DSP模塊、雙運(yùn)算放大器、第一濾波器、D/A模塊、第二濾波器、程序下載接口、輸入輸出端子、晶振、復(fù)位電路所組成；其中DSP模塊通過(guò)信號(hào)線分別與程序下載接口、濾波器、D/A模塊、晶振、復(fù)位電路相連；輸入語(yǔ)音信號(hào)接輸入輸出端子中的信號(hào)輸入端子，信號(hào)輸入端子輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器中的第一運(yùn)算放大器的輸入端相連，運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與濾波器的輸入端相連接；D/A模塊通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器的輸入端相連，第二濾波器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器中的第二運(yùn)算放大器的輸入端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與輸入輸出端子中的信號(hào)輸出端子相連。3V電源通過(guò)輸入輸出端子7C接入。
在電路結(jié)構(gòu)中，DSP模塊即DSP模塊電路“U1”的“SPICLK、SPISIMO、IOPA1”端分別通過(guò)信號(hào)線與D/A模塊即數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路“U4”的“SCLK、DIN、FS”端相連；DSP模塊即DSP模塊電路“U1”的“TMS、TRST、TDI、TDO、TCK、EMU0、EMU1/OFF”端分別接程序下載接口即程序下載電路U6的“1、2、3、7、9、11、13、14”端、晶振即晶振電路“U8”的“XTLA1、XTAL2”端與DSP模塊即DSP模塊電路“U1”的“XTAL1/CLKIN、XTAL2”端相連，復(fù)位電路即復(fù)位集成電路“U9”的“OUT”端與DSP模塊即DSP模塊電路“U1”的“RS”端相連。
語(yǔ)音信號(hào)輸入端子即接口“U7”的“2”端通過(guò)信號(hào)線與第一運(yùn)算放大器即放大器“U2A”的“2”端相連；信號(hào)輸出端子即接口“U7”的“3”端通過(guò)信號(hào)線與第二運(yùn)算放大器即放大器“U2B”的“7”端相連。
第一運(yùn)算放大器即放大器“U2A”的“1”端通過(guò)信號(hào)線與第一濾波器即濾波器“U3”的“IN”端相連；第一濾波器即濾波器“U3”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與DSP模塊即DSP模塊電路“U1”的“ADCIN00”端相連。
D/A模塊即數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路“U4”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器即濾波器“U5”的“IN”端相連；第二濾波器即濾波器“U5”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與第二運(yùn)算放大器即放大器“U2B”的“6”端相連。
本實(shí)用新型的工作原理是語(yǔ)音信號(hào)由麥克風(fēng)攝入，接至輸入端子，被第一運(yùn)算放大器2A放大，放大后的信號(hào)接到低通第一濾波器，濾除高頻分量，濾波器輸出的信號(hào)接至數(shù)字信號(hào)處理器TMS320LF2403A，由TMS320LF2403A內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣。TMS320LF2403A工作于禁止Boot Loader模式，系統(tǒng)一旦上電，復(fù)位電路復(fù)位TMS320LF2403A，開始運(yùn)行程序。程序首先完成對(duì)DSP模塊內(nèi)部寄存器和定時(shí)器的初始化配置，設(shè)置采樣頻率，加載參數(shù)表，并通過(guò)信號(hào)線配置D/A模塊中內(nèi)部寄存器，設(shè)定D/A模塊的參考電壓。配置完成以后，程序進(jìn)入死循環(huán)，等待定時(shí)器中斷進(jìn)行語(yǔ)音采樣，并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算定時(shí)器中斷服務(wù)程序首先根據(jù)參數(shù)表對(duì)語(yǔ)音采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換；對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行正交調(diào)制；把處理后的數(shù)據(jù)由信號(hào)線送至D/A模塊變成模擬信號(hào)輸出，再經(jīng)第二運(yùn)算放大器2B后輸出到輸入輸出端子7B；定時(shí)器中斷退出后自動(dòng)觸發(fā)DSP模塊內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器，中斷對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣。在DSP模塊內(nèi)部運(yùn)行的軟件通過(guò)上述程序流程實(shí)現(xiàn)了抑制語(yǔ)音回聲嘯叫的功能。
技術(shù)效果由于采用TMS320LF2403A數(shù)字信號(hào)處理器，從而能夠采用數(shù)字化的方法解決回聲嘯叫問(wèn)題。本發(fā)明的有益效果是，解決語(yǔ)音嘯叫的同時(shí)，保證了不影響系統(tǒng)原有增益的效果，而且抑制性能可調(diào)，在對(duì)電路器件的一致性的幾乎沒(méi)有要求，仍能夠保證整個(gè)設(shè)備的效果的一致性。


圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖。其中有DSP模塊1，雙運(yùn)算放大器2，第一運(yùn)算放大器2A，第二運(yùn)算放大器2B，第一濾波器3、D/A模塊4，第二濾波器5，程序下載接口6，輸入輸出端子7，晶振8，復(fù)位電路9。
圖2是TMS320LF2403A內(nèi)部程序流程圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的高性能回聲抑制裝置中1.DSP模塊1為“TMS320LF2403A”定點(diǎn)DSP，2.雙運(yùn)算放大器2的型號(hào)為“TL072”，3.第一濾波器3的型號(hào)為“MAX7404”，4.D/A模塊4為D/A轉(zhuǎn)換器“TLV5636”，5.第二濾波器5的型號(hào)為“MAX7404”，6.晶振8為10MHz的晶振，7.復(fù)位電路9的型號(hào)為“R3130N29”，8.控制，數(shù)據(jù)線，用來(lái)連接程序下載接口與DSP模塊，本實(shí)用新型的高性能回聲抑制裝置由DSP模塊1、雙運(yùn)算放大器2、第一濾波器3、D/A模塊4、第二濾波器5、程序下載接口6、輸入輸出端子7、晶振8、復(fù)位電路9所組成；其中DSP模塊1通過(guò)信號(hào)線分別與程序下載接口6、第一濾波器3、D/A模塊4、晶振8、復(fù)位9電路相連；輸入語(yǔ)音信號(hào)接輸入輸出端子7中的信號(hào)輸入端子7A，信號(hào)輸入端子7A輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器2中的第一運(yùn)算放大器2A的輸入端相連，運(yùn)算放大器2A的輸出端通過(guò)信號(hào)線與第一濾波器3的輸入端相連接；D/A模塊4通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器5的輸入端相連，第二濾波器5的輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器2中的第二運(yùn)算放大器2B的輸入端相連，第二運(yùn)算放大器2B的輸出端通過(guò)信號(hào)線與輸入輸出端子7中的信號(hào)輸出端子7B相連。
語(yǔ)音信號(hào)輸入端子7A即接口“U7”的“2”端通過(guò)信號(hào)線與第一運(yùn)算放大器2A即放大器“U2A”的“2”端相連；信號(hào)輸出端子7B即接口“U7”的“3”端通過(guò)信號(hào)線與第二運(yùn)算放大器2B即放大器“U2B”的“7”端相連。即語(yǔ)音信號(hào)輸入端子7A首先連至電容C1，C1再連至電阻R1，R1與雙運(yùn)算放大器U2A的Pin2相連，從而接入語(yǔ)音信號(hào)，雙運(yùn)算放大器U2A接成反向放大器的形式，輸出Pin1與電容C8相連，電容C8與濾波器U3的輸入Pin2相連，第一濾波器U3的輸出Pin5經(jīng)電容C13、電阻R12串聯(lián)后連至DSP(U1)的Pin18，由DSP對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理后由DSP模塊U1的SPI總線SPISIMO經(jīng)Pin45輸出至D/A模塊U4的Pin1，D/A模塊U4的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘由DSP模塊U1的SPI總線SPICLK連至D/A模塊U4的Pin2提供，D/A模塊U4的幀同步信號(hào)由DSP模塊U1的通用IO線IOPA1提供，D/A模塊U4從Pin7輸出，經(jīng)電阻R13、電容C17串聯(lián)接至第二濾波器U5的Pin2，第二濾波器U5從Pin5輸出、經(jīng)電容C42、電阻R5串聯(lián)接至第二運(yùn)算放大器U2B的Pin2，第二運(yùn)算放大器U2B接成反向放大器的形式，由Pin7輸出，經(jīng)電容C34、電阻R9、電容C41串聯(lián)接至信號(hào)輸出端子7B。
DSP模塊1即DSP模塊電路“U1”的“SPICLK、SPISIMO、IOPA1”端分別通過(guò)信號(hào)線與D/A模塊4即數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路“U4”的“SCLK、DIN、FS”端相連；DSP模塊1即DSP模塊電路“U1”的“TMS、TRST、TDI、TDO、TCK、EMU0、EMU1/OFF”端分別接程序下載接口6即程序下載電路U6的“1、2、3、7、9、11、13、14”端、晶振8即晶振電路“U8”的“XTLA1、XTAL2”端與DSP模塊1即DSP模塊電路“U1”的“XTAL1/CLKIN、XTAL2”端相連，復(fù)位電路9即復(fù)位集成電路“U9”的“OUT”端與DSP模塊1即DSP模塊電路“U1”的“RS”端相連。
權(quán)利要求1.一種高性能回聲抑制裝置，其特征在于該設(shè)備由DSP模塊(1)、雙運(yùn)算放大器(2)、第一濾波器(3)、D/A模塊(4)、第二濾波器(5)、程序下載接口(6)、輸入輸出端子(7)、晶振(8)、復(fù)位電路(9)所組成；其中DSP模塊(1)通過(guò)信號(hào)線分別與程序下載接口(6)、濾波器(3)、D/A模塊(4)、晶振(8)、復(fù)位(9)電路相連；輸入語(yǔ)音信號(hào)接輸入輸出端子(7)中的信號(hào)輸入端子(7A)，信號(hào)輸入端子(7A)輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器(2)中的第一運(yùn)算放大器(2A)的輸入端相連，運(yùn)算放大器(2A)的輸出端通過(guò)信號(hào)線與第一濾波器(3)的輸入端相連接；D/A模塊(4)通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器(5)的輸入端相連，第二濾波器(5)的輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器(2)中的第二運(yùn)算放大器(2B)的輸入端相連，第二運(yùn)算放大器(2B)的輸出端通過(guò)信號(hào)線與輸入輸出端子(7)中的信號(hào)輸出端子(7B)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能回聲抑制裝置，其特征在于DSP模塊(1)即DSP模塊電路“U1”的“SPICLK、SPISIMO、IOPA1”端分別通過(guò)信號(hào)線與D/A模塊(4)即數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路“U4”的“SCLK、DIN、FS”端相連；DSP模塊(1)即DSP模塊電路“U1”的“TMS、TRST、TDI、TDO、TCK、EMU0、EMU1/OFF”端分別接程序下載接口(6)即程序下載電路U6的“1、2、3、7、9、11、13、14”端、晶振(8)即晶振電路“U8”的“XTLA1、XTAL2”端與DSP模塊(1)即DSP模塊電路“U1”的“XTAL1/CLKIN、XTAL2”端相連，復(fù)位電路(9)即復(fù)位集成電路“U9”的“OUT”端與DSP模塊(1)即DSP模塊電路“U1”的“RS”端連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能回聲抑制裝置，其特征在于語(yǔ)音信號(hào)輸入端子(7A)即接口“U7”的“2”端通過(guò)信號(hào)線與第一運(yùn)算放大器(2A)即放大器“U2A”的“2”端相連；信號(hào)輸出端子(7B)即接口“U7”的“3”端通過(guò)信號(hào)線與第二運(yùn)算放大器(2B)即放大器“U2B”的“7”端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能回聲抑制裝置，其特征在于第一運(yùn)算放大器(2A)即放大器“U2A”的“1”端通過(guò)信號(hào)線與第一濾波器(3)即濾波器“U3”的“IN”端相連；第一濾波器(3)即濾波器“U3”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與DSP模塊(1)即DSP模塊電路“U1”的“ADCIN00”端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能回聲抑制裝置，其特征在于D/A模塊(4)即數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路“U4”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器(5)即濾波器“U5”的“IN”端相連；第二濾波器(5)即濾波器“U5”的“OUT”端通過(guò)信號(hào)線與第二運(yùn)算放大器(2B)即放大器“U2B”的“6”端相連。
專利摘要高性能回聲抑制裝置不僅解決了長(zhǎng)期困擾語(yǔ)音功率放大系統(tǒng)中的嘯叫問(wèn)題，還可以保持原有系統(tǒng)的增益不變和抑制性能可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。其中DSP模塊通過(guò)信號(hào)線分別與程序下載接口、濾波器、D/A模塊、晶振、復(fù)位電路相連；輸入語(yǔ)音信號(hào)接輸入輸出端子中的信號(hào)輸入端子，信號(hào)輸入端子輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器中的第一運(yùn)算放大器的輸入端相連，運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與濾波器的輸入端相連接；D/A模塊通過(guò)信號(hào)線與第二濾波器的輸入端相連，第二濾波器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與雙運(yùn)算放大器中的第二運(yùn)算放大器的輸入端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)信號(hào)線與輸入輸出端子中的信號(hào)輸出端子相連。
文檔編號(hào)G10K11/00GK2660831SQ20032012325
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者胡愛群, 關(guān)艷峰 申請(qǐng)人:東南大學(xué)