控制器是ANC技术的核心部分,其延迟特性和运算能力往往决定了系统的降噪效果。实验室自主研发的ANC控制器如图所示。
ANC控制器使用TI公司的TMS320C6747芯片为核心处理器,具有强大的计算能力,尤其适合声信号的处理。另外,使用2片ADI公司的ADAU1772芯片作为codec,完成模数、数模转换。ADAU1772是一款专门为降噪耳机设计的codec芯片,具有4路输入和2路输出,内部具有简单的可编程能力,最低采样率8kHz,最高采样率可达192kHz。由于专门为有源降噪耳机设计,该芯片的模数、数模转换的延迟经过专门的优化设计,能够满足通风管路ANC系统的延迟要求。两片ADAU1772的I2S接口连接至C6747的McBSP接口,完成数据的传输;同时,每片ADAU1772均设置一EEPROM芯片,用于上电程序的加载,其对应接口同时连接至C6747的I2C接口,可以利用C6747实时控制ADAU1772的工作状态。C6747的SPI接口设置有FLASH芯片,用于存储程序和数据。控制器上设置有C6747的UART接口,用于与外部通信。
该ANC控制器的详细参数如下:
供电电源:12VDC;
采样率:192kHz、96kHz、48kHz、16kHz、8kHz;
输入:8路模拟输入,3.5mm音频口插座,电压输入或ECM输入(可选的恒压源供电功能);
输出:4路模拟输出,差分或单端,可直接驱动耳机;
延迟:最低约120μs@192kHz,模拟入至模拟出直通延迟;
DSP驱动:EDMA中断实现算法嵌入,逐点处理或帧处理,帧长可调整;
按键和显示:RESET、4路拨码开关、4个程控LED灯;
通信:UART,最大速率3Mbps;DSP和codec的仿真接口;
上位机软件:时域显示、频域分析、录音、参数下载等,基于LabVIEW编制,功能可根据需要扩展;
滤波:ADAU1772内部可设置抗混叠滤波,无需使用DSP资源;
应用领域:有源降噪耳机,主动消声器、自适应算法等,尤其适用于高校、科研院所的技术验证性实验场合;
联系方式:
anfy@qut.edu.cn。