DSP实现噪声消除
简单dsp设置方法
简单dsp设置方法简介数字信号处理（DSP）是指通过对信号进行数学运算和数字滤波等处理，改变信号的特性或提取信号中的有用信息的一种技术。
目前，DSP广泛应用于音频、图像、视频等领域。
本文将介绍一些简单的DSP 设置方法，帮助初学者更好地理解和使用DSP。
DSP 设置的基本步骤在开始介绍具体的DSP 设置方法之前，先了解一下DSP 设置的基本步骤：1. 设定DSP 硬件参数：包括采样率、量化位数、输入输出通道等，根据具体设备的功能进行设置。
2. 选择合适的DSP 算法：根据需要处理的信号类型和要实现的功能，选择适合的DSP 算法。
3. 设置算法参数：根据具体需求，设置相应的算法参数，如滤波器的截止频率、增益等。
4. 调试和优化：通过实时观察输出信号，并根据需要微调参数，直至满足预期要求。
DSP 设置方法1. 信号采样率设置选择合适的采样率对于DSP 处理非常重要。
通常情况下，采样率需要满足奈奎斯特采样定理，即采样率要大于信号中最高频率的两倍。
一般来说，音频信号的采样率为44.1kHz，视频信号的采样率为25Hz或30Hz。
2. 声音增强设置声音增强是DSP 中常见的应用之一，例如提高音量、音频均衡器等。
对于提高音量，可以通过调节增益参数实现。
对于音频均衡器，可以通过设置不同频段的增益来调节各频段的音量。
3. 滤波器设置滤波器是DSP 中常用的功能之一，它可以过滤掉不需要的频率分量或波形。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
设置滤波器时需要注意截止频率和增益等参数的选择。
4. 噪声消除设置噪声消除是DSP 中常见的应用之一，它可以从输入信号中过滤掉噪声成分，使输出信号更加清晰。
常用的噪声消除方法包括降噪滤波器、自适应滤波器等。
设置噪声消除参数时需要注意选择合适的降噪程度和稳定性。
5. 实时音频处理设置实时音频处理是DSP 中非常常见的应用之一，例如实时音频特效、音频降噪等。
在进行实时音频处理时，需要注意控制延迟，否则会造成明显的声音延迟。
嵌入式系统中的噪声抑制技术研究
嵌入式系统中的噪声抑制技术研究随着科技的发展，嵌入式系统已经在我们日常生活中得到了广泛的应用，从智能手机到家用电器，从工业生产到自动化控制，嵌入式系统都扮演着重要的角色。
然而，嵌入式系统在实际应用中往往面临各种各样的噪声干扰，因此，噪声抑制技术成为了嵌入式系统研究中的一个重要方向。
噪声抑制技术是指在输入信号中存在噪声时，对信号进行处理，以使输出信号更接近于原始信号。
简单来说，噪声抑制就是把噪声从信号中去掉，以提高信号质量。
在嵌入式系统中，噪声抑制技术不仅可以提高系统的精度和可靠性，还可以减少功耗和延长设备寿命。
接下来，我们将探讨一些常见的嵌入式系统噪声抑制技术。
1. 模拟抑制技术在模拟噪声抑制技术中，传统方法是使用滤波器。
滤波器可以通过滤掉频率范围内的噪声来抑制噪声。
滤波器具有理想的特性，可以从输入信号中完全清除噪声，但实际上往往会存在一些误差。
因此，人们常常使用数字滤波器，这是在数字信号的基础上创建的滤波器。
数字滤波器通常使用IIR和FIR两种方法，IIR具有更高的计算效率，但会增加内存和复杂性，而FIR则比较适合低通滤波器。
2. 数字抑制技术数字噪声抑制技术通过数字信号处理器 (DSP) 实现噪声抑制。
DSP将输入信号转换成数字表示，通过算法消除信号中的噪声，然后将其转换回模拟信号。
数字噪声抑制技术通常包括增强式滤波器，时间频率变换，参数估计和软件降噪。
增强式滤波器主要依赖于多带，带通滤波器和卷积的方法。
多带滤波器能够更好地消除噪声，并减少信号波动的影响，但多带滤波需要足够的处理时间。
带通滤波器可以更好地捕获特定频率范围内的噪声。
卷积神经网络能够有效地识别和分类噪声。
时间频率变换是一种多尺度分析技术，可以将信号在不同尺度上分解，进而确定每个频率范围的噪声。
例如小波变换，一些有趣的不断尝试。
参数估计可以通过利用几种噪声统计特征（如曲线熵、归一化熵和奇异值等）来获得噪声的统计参数。
3. 硬件优化技术硬件优化技术是指通过改变硬件结构，以达到抑制噪声的效果。
基于定点DSP的实时噪声消除系统
维普资讯
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基 于定 点 Ｄ Ｐ的实 时噪声 消除 系统 Ｓ
孙 越 ， 王 期 ， 张 春 ， 王 志 华
（ 华 大 学 电 子 工 程 系 ，北 京 １ ０ｌ４ｊ 清 ０ ｆ ８
摘要 ：介绍 了一个基 于 ｌ ６位 定 点 数 字 信 号 处 理 芯 片 ＡＤＳ 一 １ ７ 的实 且 音 频 噪 声 消 除 器 ，采 用 ８ Ｃ １ Ｐ ２ Ｌ ８ 寸 ９ ５
关 键 词 ：Ｄ Ｓ Ｐ； 噪 声 消 除 ＶＡＤ 中图分 类号 ：Ｔ １ ．２ Ｎ９ ７ １ 文献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ — ５ ｘ（ ０ ２０ — ０ － ５ ３ ３ ３ ２ ０ ） ６ ０ ５ ０ ０ ７
基于DSP的耳机噪声抵消系统的设计与实现
【 ｓｒｃ】 Ｄ ｓ ｎａ ｄ ｉｐｅ ｎ ｔｅａａ ｔｅ ａｔ ｅｎｉ ａ ｃｌｔ ｎ ｈ ａｓｔｓｓ ｍ ｂｓｄｏ Ｓ ｓｐｏｏｅ ． Ａｂｔａｔ ｅｉ ｎ ｍ ｌ ｔ ｈ ｄｐｉ ｃ ｖ ｏｓ ｃｎ ｅ ａｏ ｅｄｅ ｙｔ ａｅ ｎ Ｄ Ｐ ｉ ｒｐｓｄ ｇ ｍｅ ｖ ｉ ｅ ｌｉ ｅ
【 ｙ ｗ ｒｓ Ｓ ；ａｔｅｎ ｉ ａｃｌ ｔ ｎ ｅｌｔ ｅ Ｋｅ ｏ ｄ 】Ｄ Ｐ ｃｖ ｏ ｅｃｎｅ ａ ｏ ；ｒａ ｉ ｉ ｓ ｉ —ｍ
１ 引言
１３ 年 ， 国 物理 学 家 Ｐｕ Ｌ ｕ 提 出 的有 源 噪 声 ９３ 德 ａｌ ｅ ｇ
２ 系统 原理
图 １ 耳 机 噪 声 抵 消 系 统 原 理 方 框 图 ， 中 ｓｚ 为 其 （）
【 关键词 】Ｄ Ｐ 有源降噪 ； Ｓ； 实时性 【 中图分类号 】Ｔ ５ Ｂ３ 【 文献标识码】Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｎ ａ ｏ ｆ Ａｄ ｐ ｖ ｔ ｅ Ｎｏ ｓ ｎ ｃ ｌ ｔ ｎ Ｈｅ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ Ｐ ｓｇ ｎ ｍ ｌ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ａ ｔ ｅ Ａｃ ｖ ｉｅ Ｃａ ｅｌ ｉ ａ ｓ ｔ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＤＳ ｉ ｉ ｉ ａｏ Ｃ ＨＥ Ｂ ｎ， Ｆ ＮＧ Ｙａ Ｎ ｉ Ｅ ｎ
控制 （ ｃｉ ｏ ｅＣ ｎｒ１， Ａ ｔ ｅ ｉ ｏｔ ） 其工作机理是通 过人为 附 ｖＮ ｓ ｏ 加声源 ．使其发 出的声波与噪声声波干涉相消来降低
噪 声 声 能【 ｎ 。随着 电子 技 术 和控 制 理 论 的发 展 ， 源 噪 有 声 控 制 已经 成 为 噪声 控 制 领 域 的一 个 研 究 热 点 。 １８ ９９ 年 ． 国 Ｂ ｓ 公 司 生 产 出第 一 款 为 飞 行 员 设 计 的模 拟 美 ｏｓ 式 有 源 降 噪耳 机 。 由于 噪 声 特 性 时 变 和模 拟 电 路 无 法 实 现 多通 道 传 递 函数 ， 此 。 展 自适 应 功 能 的 有 源 耳 因 发 罩 成 为近 年 来 的研 究 热 点 。文 献 【— 】 自适 应 有 源 噪 ２ ６在 声 控 制 算 法 上 进 行 研 究 ，提 出 了 改 进 的变 步 长 Ｌ Ｓ Ｍ 。
webrtc降噪原理
webrtc降噪原理
WebRTC（Web Real-Time Communication）是一种支持浏览器之间实时音频、视频通信的开放标准。
在WebRTC中，降噪是指通过软件或硬件处理，减少或消除音频信号中的噪音。
降噪原理可以从以下几个角度来解释：
1. 数字信号处理，WebRTC使用数字信号处理（DSP）算法来降低噪音。
这些算法可以识别并过滤掉噪音信号，保留语音信号。
其中包括滤波器、自适应滤波器、谱减法等技术，通过对音频信号进行分析和处理，消除或减弱噪音成分。
2. 麦克风阵列，WebRTC可以利用多个麦克风构成的麦克风阵列来实现降噪。
通过对多个麦克风采集到的信号进行分析和处理，可以识别并消除来自不同方向的噪音，从而提高语音信号的质量。
3. 自适应滤波器，WebRTC中的自适应滤波器可以根据环境噪声的特性自动调整滤波参数，以适应不同的噪音环境。
这样可以更有效地降低噪音，提高语音的清晰度和可听性。
4. 智能算法，WebRTC中还可以使用智能算法，如机器学习和
人工智能技术，对噪音进行建模和预测，从而更精准地进行降噪处理。
这些算法可以根据实时的噪音情况进行动态调整，提高降噪效果。
总的来说，WebRTC降噪原理涉及到数字信号处理、麦克风阵列、自适应滤波器和智能算法等多个方面，通过综合运用这些技术手段，可以有效地降低音频通信中的噪音，提高通信质量。
基于DSP技术的音频信号降噪处理研究
基于DSP技术的音频信号降噪处理研究在我们生活的环境中，噪音不可避免地存在，给我们的生活造成了不少不便。
如果我们要在一间嘈杂的会议室或者是电影院里进行交流，那么噪音就会对我们的交流产生严重的影响。
针对这种情况，科学技术的进步提供了一个现成的解决方案——音频信号降噪处理技术，通过这一技术，我们可以大幅度降低噪音，并提高音频信号的清晰度和质量。
音频信号降噪处理技术是如何实现的呢？简单来说，它是通过DSP技术来实现的。
首先，我们需要了解什么是DSP技术。
DSP，全称为数字信号处理技术，是指通过将模拟信号的采样、量化和编码等数学算法，将其转换成数字信号进行处理，然后再将数字信号转换回模拟信号的技术。
在音频信号降噪处理中，我们需要将模拟信号转换成数字信号，在数字信号中进行噪音过滤处理，再将处理后的数字信号转换回模拟信号。
这一过程中涉及到的DSP核心技术主要有以下两个方面：一、数字滤波技术数字滤波技术是指通过数字滤波器对数字信号进行滤波处理的技术。
对于音频信号降噪处理，我们需要采用数字滤波技术中的低通滤波器，并通过设置合适的滤波器参数来滤除高频噪声。
数字低通滤波器可以在频域将高频部分滤波掉，保留较低频的音频信号，从而实现噪音过滤效果。
二、FFT技术FFT技术，即快速傅里叶变换技术，是指对数字信号进行频域分析的技术。
通过FFT技术，我们可以将音频信号的频域特征提取出来，进一步对噪声进行准确判断，并通过数字滤波器的滤波参数来滤除噪音。
除了以上的核心技术之外，音频信号降噪处理还需要对音频的采样率、量化精度等参数进行调整，以适应不同噪声环境下的处理需求。
此外，由于音频信号降噪处理是一种数学算法，因此我们还需要使用相应的音频信号降噪软件来实现。
目前，市面上已经有许多音频信号降噪处理软件，如Audacity、Screenpresso、Adobe Audition等等。
使用这些软件，我们可以通过简单的操作来对音频信号进行降噪处理。
9-利用DSP实现语音噪声的滤波
利用DSP实现语音噪声的滤波由于环境的原因，我们采集到语音信号经常含有不同程度的噪声，例如夏天空调的风扇噪声，所以要对语音信号中的噪声滤除。
这些噪声的频谱遍布整个音频频带之内，所以不能采用通常的FIR或IIR滤波器进行滤除。
本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出，并对语音信号进行频谱滤波，滤波后进行输出。
1．实验目的掌握DSP集成开发环境CCS的使用和调试方法。
掌握DSP片上资源和片外资源访问的基本方法。
通过对DSP处理器及CODEC的编程，培养学生C语言编程能力。
掌握利用DSP实现语音信号噪声的滤波可使学生更加透彻的理解信号的采集方法和滤波方法，提高学生系统地思考问题和解决实际问题的能力以及使用DSP硬件平台实现数字信号处理算法的能力。
2．技术指标及设计要求基本部分(1)使用MATLAB产生混有白噪声的语音信号。
(2)使用DMA程序实现语音信号的采集和回放。
(3)在DMA中断服务程序编写频谱滤波算法程序，实现混有白噪声语音信号的实时滤波。
发挥部分(1) 根据频谱分析结果自动计算白噪声频谱门限。
(2) 利用小波分析方法滤除语音信号中的噪声。
3．设计思路外部输入的语音信号先进行A/D转换后，利用CCS的频谱分析工具对输入信号进行频谱分析；然后调用DSPLIB中的FFT和IFFT算法，对信号进行FFT计算和逆运算。
从FFT计算结果中去除噪声的频谱，再将剩余的频谱进行IFFT逆变换，并将变换结果利用DMA方式送到D/A转换器转换为模拟信号。
本设计可以分为两部分：(1)噪声信号产生使用MATLAB编程产生带白噪声的语音信号。
(2)利用Emulator以及DSP实验板，采用DMA方式实现信号采集与传输。
(3)在DSP实验板上，利用FFT和IFFT算法实现含白噪声语音信号的频谱滤波。
4．要求完成的任务(1)掌握CCS的安装、设置，工程的建立、工程设置、编译运行和调试方法(2)编写C语言程序实现设计要求，并在CCS集成开发环境下调试通过，实现设计所要求的各项功能。
基于DSP的心电信号除噪声方法研究
第２ ７卷 第 ３ 期 ２０ 年 Ｏ 月 ０７ ６
பைடு நூலகம்
西 安 工 业 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ ＡＮ ＣＨＮＯＩ ＧＩ ’ ＴＥ Ｄ ＣＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｙ ｎ、
Ｖｏ． ７ ＮＤ ３ １２ ．
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文章编号 ： １ ７ —９ ５ ２ ０ ）３２ ８０ ６ ３９ ６ （ ０ ７ ０ —３ —４
基 于 ＤＳ 的 心 电 信 号 除 噪 声 方 法 研 究 Ｐ
王登科 ，张海 南，史仪 凯，陈 鎏
（ 西北 工 业 大 学 机 电 学 院 ， 安 ７０ ７ ） 西 １ ０ ２
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的研究． 到 了有 实际临 床意义 的心 电信 号波形 ． 得
１ 系统的噪声和干扰分析
１ １ 系统 整体设 计 ．
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的放大 ． 放大器 和其 他 电子元 件 的 使用 ， 必会 引 势
如图 １ 示 ， 所 本系统采用 Ｔ 公 司的 Ｄ Ｐ Ｔ Ｉ Ｓ （＾
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Adaptive noise cancellation is used to remove background noise from useful signals.This is an extremely useful technique where a signal is submerged in a very noisy environment.DSP is a kind of high speed and performance professional digital signal ing DSP in ad aptive noise cancellation system,real-time control and high precision ca n be achieved.In this paper,an adaptive noise cancellation system base d on DSP is designed,and noise in the signals is decreased efficiently.
Keyword：adaptive;noise cancellation;DSP;LMS;RLS
摘要:自适应噪声消除技术在信号处于噪声很强的环境中时,可以非常有效地将噪声去除掉。
而DSP是一种高速、高性能的专业数字信号处理器,用DSP实现自适应噪声消除,其具有很好的实时性和处理精度。
在此完成了基于DSP的自适应噪声消除系统,有效地消除了信号中的噪声。
关键词:自适应;噪声消除;DSP;LMS;RLS
DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器件，DSP具有接口简单、方便；精度高、运算速度快、稳定性好；编程方便，容易实现复杂的算法；集成方便等优点，已经被广泛的应用于通信、雷达、语音、图像、消费类电子产品等领域。
DSP技术的发展和应用，使得自适应信号处理技术得以实现。
自适应噪声消除是消除强背景噪声的一种有效的技术，在通常情况下，背景噪声不是稳定不变的，而是随着时间的变化而变化。
因此，噪声消除应该是一个自适应噪声处理过程：既可以在时变的噪声环境下工作，还可以根据环境的改变而调整自身的工作参数。
在本文中，利用DSP的优越性能，在TI公司TMS320VC5416芯片
上，分别实现LMS和RLS算法的自适应强噪声消除系统，该系统经过验证，能够很好地消除背景噪声，恢复出原始话音信号。
1 自适应噪声消除算法
自适应噪声消除算法的基本思想是将噪声混杂的信号通过一个滤波器
来达到抑制噪声，并使信号本身无失真通过的这样一个过程。
并且，正如上面所述，这个自适应处理过程不需要预先知道信号以及噪声的特点。
图1为自适应噪声消除算法的原理框图。
为了实现这个自适应噪声消除系统，这里使用2个输入源和1个自适
应滤波器。
一个输入源是混入了噪声的信号(称之为主输入源，用s十n 0表示)，另一个输入源为背景噪声，这个背景噪声与主输入源噪声相关，而与主输入源中的信号无关(称之为噪声参考输入源，用n1表示)，噪声参考输入源通过自适应滤波器后输出yo滤波器不断地自我重新调整，使得y与n0的误差达到最小。
然后用主信号源减去输出y得到系统的输出z=s+n0-y，z即去噪后的信号。
假设s，n0，n1，y是平稳过程，并且均值为0，s与n0和n1无关联，而n1和n0相关，则可以得出以下的表达式：
当调整滤波器，使得E[z2]达到最小值时，E[(n0-y)2]也是最小值，因此，系统输出z可以作为自适应滤波器的误差信号。
文中的自适应滤波器采用2种自适应滤波算法：一种是最小均方算法(L
MS)，另一种是RLS算法。
最小均方算法(LMS)应用最广、算法最简单。
LMS算法主要目的是使误差信号的均方值达到最小。
自适应滤波器的系数由下式决定。
其中，P(i)是第i个自相关矩阵的逆；k(i)是第i个增益向量；λ是指数型遗忘因子。
从算法中矩阵的运算可以看出来，RLS算法比LMS算法要复杂得多。
对于一个N阶的滤波器，LMS算法每次迭代需要O(N)次运算，而RLS算法需要O(N2)此运算。
在DSK方式实现时，发现在48 kHz的采样率下，采用LMS算法设计的滤波器的阶数最多20阶，而在同样的条件下，采用RLS算法设计的滤波器的阶数只有5阶
左右。
2 DSP实现
本文的自适应噪声消除算法处理器件采用TI的TMS320VC5416型D SP处理器。
该处理器采用改进的哈佛结构，拥有专用的硬件乘法器和专门为数字信号处理而设计的指令系统，快速的指令周期等优点。
由于声音是模拟信号，要使用DSP对其进行处理，首先需要将模拟信号进行模／数转换，本文采用MAX197作为A／D转换芯片。
MAX 197是Maxim公司推出的8通道、12位的高速A／
D转换芯片，单次转换时间仅为6μs，采样速率可达100 kSa／s。
经过噪声消除后的信号质量可以通过音箱来辨别，因此，在噪声消除后，还要将信号进行数／模转换。
本文采用MX7541作为系统的D／A转换芯片。
MX7541是美国Maxim公司生产的高速高精度1 2位数字／模拟转换器芯片，由于MX7541转换器件的功耗特别低，而且其线性失真可低达0.012％，因此，该D／A转换器芯片特别适合于精密模拟数据的获得和控制。
本文的自适应噪声消除系统结构图2所示。
麦克风1用于采集带有强烈背景噪声的话音信号作为系统的输入1，麦克风2用于采集背景噪声作为输入2，输入1和输入2经过音频接口输入到MAX197中进行A／D转换，转换后的信号被送入TMS320V C5416中进行自适应噪声消除处理，处理后的信号经过MX7541的D ／A转换后，送入音箱进行播放。
另外，还可以通过计算机和Matlab 软件来比较自适应噪声消除系统的输入／输出信号，验证自适应噪声消
除系统工作情况。
图3为3台计算机记录的自适应噪声消除系统的工作情况：
比较主输入信号、参考噪声输入信号和滤波器输出信号，可以清楚地看出输出与主输入信号相比，噪声成分被大大削弱，这与用音箱直接听到的声音效果一致，以上结果证明用DSP成功地实现了实时的自适应噪
声消除系统。
3 结语
本文采用TI的TMS320VC5416型DSP成功地实现了自适应噪声消除系统，试验的结果显示LMS算法和RLS算法是去除噪声的自适应滤波器非常有效的方法，DSP板也是实现实时自适应噪声消除系统的好
平台。
在整个系统工作过程中，仍有少量的背景噪声不能完全从信号中去除掉，为了测试算法的效果，用Matlab产生一个白噪声信号作为噪声参考信号，同时将参考噪声信号进行微小扭曲后与从麦克风输入的语音信号叠加后作为主输入信号，然后用前文所述的实现方式对主输入信号和参考噪声信号进行自适应噪声去除算法处理。
在处理后，噪声完全从信号中去除掉了，由此，可以看出，背景噪声不能完全从信号中去除掉问题不是由算法造成的，而是由于试验设备造成的。
麦克风、电缆以及采样造成会造成信号扭曲，而这些扭曲在噪声去除算法中是无法补偿的，因此其可能是造成这个问题的最可能原因。