基于s3c2410聲音頻譜分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、 1 / 39摘要 摘要頻譜分析是將信號表示成不同頻率的正弦分量或虛指數(shù)分量的疊加，即從頻率的角度分析信號，它在聲音處理、圖像處理、數(shù)字音頻、地震勘探等方面有著廣泛的應(yīng)用?？焖俑盗⑷~(FFT)算法和S3C2410芯片的出現(xiàn)，為頻域分析的實(shí)時處理提供了有效的解決方案。本文對基于S3C2410的聲音信號頻譜分析系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，主要工作如下：首先，對聲音信號的時域和頻域處理方

2、法進(jìn)行了分析，根據(jù)聲音信號短時平穩(wěn)的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了其短時分析方法，并探討了聲音信號的基音周期檢測方法。然后，詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)采用的主要硬件設(shè)備的功能和特點(diǎn)，包括S3C2410芯片。在此基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，給出了核心程序?qū)崿F(xiàn)過程與部分原代碼，實(shí)現(xiàn)了一種基于S3C2410的聲音頻譜分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可利用ARM9強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對聲音信號進(jìn)行頻譜分析。最后，對此設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)，并在S3

3、C2410上就一些相關(guān)問題做了實(shí)驗(yàn)，取得較為滿意的結(jié)果，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。關(guān)鍵詞：聲音頻譜分析；聲音處理；快速傅立葉變換； 關(guān)鍵詞：聲音頻譜分析；聲音處理；快速傅立葉變換；S3C2410 S3C24103 / 39Key Key Words Words：Spectrum Spectrum Analysis Analysis；Speech Speech Processing Processing；FFT FFT；S3C2410 S3C

4、2410目錄 目錄摘要 1Abstract2引言 51 緒論 61.1 課題研究的背景和意義 61.2 頻譜分析系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 71.3 本課題的主要任務(wù) 82 聲音信號的時域分析 92.1 聲音信號的抽樣與其數(shù)字化 92.2 聲音信號的時間依賴 102.3 短時自相關(guān)函數(shù) 112.3.1 自相關(guān)函數(shù)的定義和性質(zhì) 112.3.2 短時自相關(guān)函數(shù) 122.4 基音周期估計(jì)方法 122.4.1 基音檢測預(yù)處理 132.4.2 自相關(guān)法基音檢