基于DSP的语音降噪系统设计1

在现实的语音通信中会不可避免地受到来自环境中的背景噪声影响，致使通信质量严重下降，甚至听不清楚对方讲话的内容，因此对带噪语音信号进行降噪已经成为语音通信中的一个非常迫切的课题。近年来，随着VLSI技术的发展和高速DSP芯片的出现，语音增强方法走向实用化[1]。本文所介绍的语音降噪系统能够有效地实现数字降噪功能，由于降噪处理时不但要进行信号的采集与回放，还要进行降噪算法的实时处理，采用具有高速实时处理能力的DSP TMS320VC5509进行处理，能够满足日常生活中语音通信中的降噪要求。
1 降噪系统设计     
1.1 硬件系统结构图
    本系统采用TI公司的TMS320VC5509芯片进行信号处理和谱相减算法的处理，语音降噪系统如图1所示。系统采用12 MHz的晶振为DSP提供时钟，DSP内部工作时钟采用PLL方式设置成16倍频，使DSP的内部时钟达到192 MHz。语音采集与回放模块采用TLV320AIC23语音编解码芯片。CPLD XC95114提供读写Flash AM29LV800B和配置，启动语音编解码模块AIC23的控制信号。供电模块采用TPS73HD301，分别提供DSP芯片所需的1.6 V内核电压和3.3 V的I/O电压。

1.2 主要电路原理分析
    图2为5509DSP与TLV320AIC23的接口原理图。

    音频CODEC芯片TLV320AIC23通过外围器件对其内部寄存器进行编程配置,使用灵活,其配置接口支持SPI总线接口和I2C总线接口,  数据传输格式支持右判断模式、左判断模式、I^₂S 模式和DSP模式4种方式，其中TI 模式专门针对TI DSP设计[2，3]。C5509的多通道缓冲串口MCBSP可以配置为SPI总线接口，其串行数据传输格式与TLV320AIC23的DSP模式兼容,此外,这两款芯片的I/O电压兼容，从而使得C5509与TLV320AIC23可以无缝连接，系统设计简单。