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1 概述 信息社会的发展,在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌;而数字信号处理器作为数字信号处理的核心技术,其应用已经深入到涉及信号处理的航空,航天,雷达,声纳,通信,家用电器等各个领域,成为电子系统的心脏。 TI公司的TMS320C5000系列是目前的数字信号处理器中性能较高的产品。本问就是运用了这款处理器来作为核心部件进行设计的。本系统的主要功能就是用数字的方法实现在较低网络带宽条件下的远程实时语音通信。 1.1 音频基础 (1)采样率和采样大小 声音是一种能量波,有频率和振幅特征,频率对应于时间轴线,振幅对应于电平轴线。波是无限光滑的,弦线可以看成由无数点组成,由于存储空间是相对有限的,数字编码过程中,必须对弦线的点进行采样。采样的过程就是抽取某点的频率值,一秒中内抽取的点越多,获取得频率信息更丰富。比如,一次振动中有2个点的采样,人耳能够感觉到的最高频率为20kHz,因此要满足人耳的听觉要求,则需要至少每秒进行40k次采样,用40kHz表达,这个40kHz就是采样率。光有频率信息是不够的,还必须获得该频率的能量值并量化,用于表示信号强度。量化电平数为2的整数次幂,常见的CD为16bit的采样大小,即2的16次方。采样大小比较抽象,假设对一个波进行8次采样,采样点分别对应的能量值分别为A1-A8,但只使用2bit的采样大小,结果只能保留A1-A8中4个点的值而舍弃另外4个。如果进行3bit的采样大小,则刚好记录下8个点的所有信息。采样率和采样大小的值越大,记录的波形更接近原始信号。 (2)有损和无损 根据采样率和采样大小可以得知,相对自然界的信号,音频编码最多只能做到无限接近,任何数字音频编码方案都是有损的,因为无法完全还原。在计算机应用中,能够达到最高保真水平的就是PCM编码,被广泛用于素材保存及音乐欣赏。因此,PCM约定俗成了无损编码。PCM代表了数字音频中最佳的保真水准,但并不不是说PCM就能够确保信号绝对保真,PCM也只能做到最大程度的无限接近。 ...... |