游戏动态与评测 PSoC 6评测第四篇-灌音与放音
概括
图 PSoC 6与耳机
写上一篇对于EInk的著作的时分,就想着要写这一篇了.因为作家本东说念主除了可爱阅读除外,还相比可爱音乐.也可爱听也可爱唱K,故此对音频关连的本领也较为感兴致,至于水平只可说稍知一二.看到这个CY8CKIT开发套件上带少见字麦克风,就动了心念念.本文使用开发板子上的资源作念一个苟简的灌音与放音实验,相关一下关连学问.
灌音表面与践诺
灌音方面,苟简来讲等于将声息尘号定时集聚成数字信号以备后述惩处.最常见确虽然是驻极体的麦克风:
图 驻极体音频集聚参考电路
集聚出来的信号叫作念PCM,数学旨趣上就一个一维数组,其单位对应每个时刻的声息滚动的幅度.播放时将其复原为介质振动即可还原当初的声息.
信号约略这种花样:
图 PCM信号参考例子
刺眼:上述信号为CY8CKIT板子通过PDM采样挪动为PCM的实践例子
至于采样率,采样深度,压缩算法等等,感兴致的同学不错找一找本东说念主之前发的系列贴子,因为内容较多在此不逐个照搬过来了.
今天要使用的灌音器件并非驻极体麦克风,而是一个PDM形态的麦克风SPK0838HT4H-B,旨趣图:
图 数字麦克风旨趣图
这种麦克风出来的信号并非径直的PCM, 而是所谓的PDM信号,同样于下图所示:
图 PDM信号参考例子
苟简来讲,PDM信号等于1 bit的ADC采样出来的成果.
之是以使用PDM,不使用PCM输出,表面上有许多依据.简而言之,是因为声息在介质中传播是纵向传输,亦即传播标的与振动标的是换取的,故此用脉冲密度能比脉冲幅度更古道地反应实在的情形.虽然这种麦克风还有其余的优点,如体积比驻极体的麦克风小许多,功耗也更低,强健性,一致性之类的参数皆要强不少.现在的趋势是驻极体形态的麦克风马虎被这种麦克风取代,如智高东说念主机中皆是使用这种麦克风.
由于集聚进来的第一手数据为PDM形态,故此需要率先将其挪动为PCM形态以便进一步的惩处与播放.惩处的方法一般是通过软件抽样+滤波,Cypress的PSoC 6器件的方式较为极端,不错使用UDB资源对PDM进行硬件解码挪动为PCM信号,省去软件上的惩处.此处在后文胪陈.
放音表面与践诺
对于PCM信号,播放起来较为直不雅,径直将其输出到DAC,再进程可选的滤波/放大,输出到放音开发即可播放.
然则许多袖珍放荡器莫得DAC外设,此时不错通过PWM+低通滤波器来模拟DAC进行播放.这亦然所谓的D类放大器的旨趣.
图 PWM+滤波器模拟DAC
这两种方法本文皆会使用,DAC与PWM离别看成一个通说念进行输出.
顶层打算与硬件蚁集
图 顶层打算
其中有三个模块(PDM_PCM,VDAC,UART)有Prototype水印,示意该模块只是作念演示之用,还莫得到达能旁边到居品的熟识度.本文也果真是只是作演示之用,故此不错不加理睬.
率先看PDM_PCM模块几个参数的计较:
最终想要达到的采样率为8KHz, Sinc抽样率为64, HFClk1计较为16.384MHz.
底下的Audio Timer用作播放更新,故此也设定为8 KHz产生一次ISR:
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