[实用新型]一种基于ARM芯片的语谱分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字信号处理领域，特别是涉及一种基于ARM芯片的语谱分析装置。

背景技术

时频分析是20世纪80年代发展起来的新技术，已广泛应用于雷达、图像分解、通信、计算机视觉与编码、信号奇异性检测、信号估计、语音分析与合成语音、生物信号等领域。作为分析时变非平稳信号的有力工具，时频分析方法的基本思想是构造时间和频率的联合函数，用来描述信号在不同时间和不同频率处的能量密度或强度，以及估计信号的特征参量。时频分析的方法可以分为线性和非线性两种。典型的线性时频表示有短时傅立叶变换(short-time Fouriertransform，STFT)、格伯(Gabor)展开和小波变换等，非线性时频方法最典型的是魏格纳一威利分布(Wigner-Ville Distribution，WVD)和柯恩(Cohen)类。

短时傅里叶变换(STFT)是为了解决傅里叶变换不能表示频率分量时间局域化的问题而提出的，具有算法设计简单，容易实现的特点，已经成为非平稳信号分析的有力工具，由于其基础是傅里叶变换，更适合分析准平稳信号，特别在语音信号分析和处理中得到了广泛的应用，语谱图就是一种典型的时频谱图。

语谱分析系统主要包括语音信号的采集、分帧加窗处理、短时傅里叶处理、以及分析结果的显示。对于这种多任务，大运算量的处理计算，目前主要借助高级软件工具在PC机上实现，操作系统要完成语音信号的采集、处理及显示功能，但是很难做到实时处理，并且不便于携带。现有的基于FPGA的语谱分析仪存在三个明显的缺点：(1)制作成本高；(3)FPGA性能浪费；(3)没考虑噪声对语谱图的影响，语谱分析误差比较大。

因此，如何提供一种成本低、准确度高的语谱分析装置，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于ARM芯片的语谱分析装置，装置成本低、准确度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种基于ARM芯片的语谱分析装置，所述装置包括：A/D转换器、ARM芯片、数据缓存器和显示器，其中，

所述A/D转换器与数据缓存器连接，用于将语音信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送给所述数据缓存器；

所述ARM芯片分别与所述数据缓存器和所述显示器连接，用于滤除所述数字信号的噪声得到语音增强信号，采用非线性映射变换得到与所述语音增强信号的幅度值对应的灰度值，并控制所述显示器按照设定指令显示所述灰度值。

可选的，所述A/D转换器为音频A/D转换芯片。

可选的，所述显示器为薄膜晶体管液晶显示器。

可选的，所述数据缓存器为SDRAM数据存储芯片。

可选的，所述语谱分析装置还包括FLASH芯片，所述FLASH芯片与所述ARM芯片连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型利用了ARM芯片接口类型丰富及价格低廉的特点，通过ARM芯片对语音信号进行去噪处理得到语音增强处理，并将语音信号以语谱图的形式显示出来。本实用新型提供的语谱分析装置不仅成本低、准确度高，而且结构简单，携带方便，实时性强，开发周期短。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例1语谱分析装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例1ARM芯片103的结构框图；

图3为本实用新型实施例2语谱分析装置的信令交互图；

图4为本实用新型实施例2谱分析装置的结构框图；

图5为本实用新型实施例2中音频ADC芯片的接口电路图；

图6为本实用新型实施例2中TFT-LCD芯片的接口电路图；

图7为本实用新型实施例2中复位芯片的电路图；

图8为本实用新型实施例2中电压+5V转+3.3V的电路图；

图9为本实用新型实施例2中电压+3.3V转+1.3V的电路图；

图10为本实用新型实施例2中SDRAM芯片接口电路图

图11为本实用新型实施例2中FLASH芯片接口电路图；

图12为本实用新型实施例2中时钟芯片电路图；