基于模块化的音频DSP解决方案，加速高端音频系统开发落地

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基于模块化的音频DSP解决方案，加速高端音频系统开发落地 [复制链接]

      数字化的今天，几乎人人都能拿出一款音效不错的随身耳机，真正喜欢音乐的你大概还会在家里高保真的落地音箱上吼几嗓子卡拉OK之余听听发烧级的音乐吧。想象通过时光机器旅行140年，聆听无源留声机到最新16通道音频视频接收机(AVR)，那将是多么令人激动震撼的场景！在19世纪，当留声机在乡村和城镇里播放时，邻居们聚集在一起聆听和欣赏音乐，而今天16通道AVR已经进入普通百姓家的客厅。动态范围和保真度发生了重大变化，通道数量增加，噪音水平降低，更高分辨率和更高精度，让音乐的享受变得更加美好。而其中，数字信号处理器（DSP）功不可没。

 

浮点数字信号处理器开启高端音频时代

       ADI公司在80年代中期推出集成数字信号处理器，它们是16位定点处理器。这些处理器采用哈佛架构，效率非常高。使用此类处理器的第一批音频产品是具有双声道解码和后处理能力的播放器。在这些处理器上运行的双通道解码器确实使用双精度数学运算，并输出24位音频。

 

 

采用双核SHARC+数字信号处理器的Damson Global紧凑型无线S系列采用杜比全景声3D音频编解码器。

 

       然而，工程师过去需要花费大量时间调整这些定点处理器，并从滤波器中获得所需的特性。例如那些像抽取和截断误差这些主要问题，唯一解决方案就是一次次试错来调整滤波器系数，十分艰辛。后来，有些仿真软件包确实能为定点处理器生成系数，但并未完全消除手动调整过程。

 

浮点数字信号处理器堪称福音，带来了多种优势，包括更好的动态范围、更高的分辨率和更低的噪声。很快，专业音频行业意识到了这些优势，并将其用于高端演播室设备，每片板上有多个处理器。然后，电影院设备的音频解码器就运行在这些DSP上。正如人们预料的那样，它们也被用到AV接收机进行解码和后处理，将剧院体验带到人们的起居室。而其中，包括ADI的SHARC处理器系列在浮点DSP，其出色的内核和存储器性能以及优异的I/O吞吐能力使其在市场占据主导地位。

 

模块化音频方案简化高端音频系统开发

       ADI公司的32位浮点SHARC 数字信号处理器基于Super Harvard架构，其特点在于在内核和存储器性能以及I/O吞吐能力间取得平衡。 该架构增加了I/O处理器及其相关专用总线，进一步延伸了最初的独立程序和数据内存总线概念。除了满足计算密集型实时信号处理应用的需求外，SHARC处理器还集成大存储器阵列和特定应用外设，有效地简化了产品开发，缩短上市时间。

 

      就在前不久，ADI宣布其SHARC®音频模块(ADZS-SC589-MINI)开始供货，这款硬件/软件平台有助于提高各种数字音频产品的原型制作、开发和生产效率。SHARC音频模块实现了高性能音频信号处理器件与全面的软件开发环境的创新组合，非常适合音效处理器、多通道音频系统、MIDI合成器，以及许多其他基于DSP的音频项目应用。

 

ADI推出旨在加快音频DSP项目开发的音频模块平台。

 

      传统的产品开发工作通常需要先花费大量的时间和精力在器件选型、电路板原型开发以及基本软件结构开发，然后才开始考虑如何满足自己的产品需求。SHARC音频模块通过提供集成各种模拟和数字I/O选项以及基本软件包和开发环境的音频平台，可以大大加速这个进程。SHARC音频模块可用作独立自足的系统，也可以扩展，支持创建自定义I/O和控制界面。

 

      这种音频模块使得SHARC成为支持音频处理设备开发的理想平台，重新设计整个系统原本需要大量时间，但现在利用这一模块，只需很短时间就可创建功能强大的各种自定义I/O外设。SHARC音频模块的核心产品是ADI公司的ADSP-SC589处理器，这是一款用于音频处理的先进引擎，采用两个500MHz SHARC+® DSP内核和一个ARM® Cortex®-A5内核。

 

     同时还有以下精心设计的系统外设连接到处理器：两个2 Gb DDR3存储器和一个512Mb SPI闪存；UART（用于MIDI等）；SigmaDSP ADAU1761 96 kHz、24位音频编解码器；千兆以太网、S/PDIF和1/8"立体声插孔；USB OTG和HS；AD2425W A2B® 多通道音频接口；等等。

 

      除了主SHARC音频模块，ADI公司还提供名为"Fin"的扩展板，可提供额外的功能。音频项目Fin (ADZS-AUDIOPROJECT)是一款MIDI兼乐器/FX子卡，它为SHARC音频模块提供一个控制界面，具有¼"立体声I/O、额外连接以及扩展的信号获取能力。

 

SHARC音频模块平台加快音频系统开发。

 

      借助SHARC音频模块，开发人员可以利用紧凑且经济高效的基础平台以及高度优化的软件和工具生态系统，专注于他们自己的算法和用户界面开发工作。

 

       这些处理器的优秀工具链为编写C/C++代码提供了帮助，并且还使用一些高度优化的库来实现FIR、IIR、FFT/IFFT等。使用C语言进行编程缩短了上市时间，并且可跨处理器移植，而无需具备关于处理器架构和潜在特性的深入知识。例如，IP持有者可以发布解码器的多个版本来纠正错误或加以改进，以及通过一些变更来提供新的C/C++代码。高效的处理器编译器可以为处理器创建新的库，与使用汇编语言相比，完成相同任务所需的工作量和时间更少。