[发明专利]一种基于DSP的定点化实时降噪方法

摘要

本发明涉及一种基于DSP的定点化实时降噪方法分，其为三个部分，第一部分为通过产生白噪声对次级通道进行辨识；第二部分为对浮点算法进行定点化处理；第三部分为通过利用扬声器产生反噪声来抵消外界噪声。本发明针对单频噪声和窄带噪声进行降噪处理，能够在C55x系列DSP平台上达到实时性；而且通过对浮点算法进行定点化处理，大大提高了在DSP平台上的运算速度；通过提高采样率，并能够对最高7khz的高频噪声进行降噪，能够适应噪声可能存在的变化，鲁棒性强。

主权项

1.一种基于DSP的定点化实时降噪方法，其特征在于实现步骤如下：步骤1，采用自适应方法，使用基于最小均方算法(LMS)的浮点算法,通过DSP平台产生白噪声，并通过抵消扬声器输出，对次级通道进行辨识，得到次级通道浮点型系数；所述次级通道指产生声音信号并通过抵消扬声器输出，到通过误差麦克风采集并获得声音信号的物理通道；步骤2，选择适当的Qn格式定标方法对浮点算法定点化，首先选用Q15格式定标方法，将步骤1浮点算法中的浮点数乘以2¹⁵转换成整型数，然后对浮点算法中的加减乘除运算进行定点化改造得到定点算法，用得到的定点算法通过DSP平台产生白噪声，并通过噪声抵消扬声器输出，对次级通道再次进行辨识，得到次级通道的整型系数；再将该整型系数与步骤1中的浮点型系数进行比较，以判断采用Q15格式的定点算法数据精度是否满足要求，如果该定点算法的数据精度满足要求则定点化完成，否则采用Q16‑Q31定标方法，最后确定合适的Qn格式定标方法；步骤3，利用步骤2得到的次级通道的整型系数对实际的次级通道进行补偿，再利用基于LMS算法的定点化算法进行降噪处理；所述步骤2中选择适当的Qn格式定标方法对浮点算法定点化的具体过程如下：(1)首先选择Q15格式定标方法；(2)将已知的浮点数用整型数表示，用15位表示浮点数的小数部分，换算公式为X₁₅＝(int)X*2¹⁵，其中X为浮点数，X₁₅是采用Q15格式的整型数，如果采用其它格式的Qn格式定标方法，则用n位表示浮点数的小数部分，换算公式为X_n＝(int)X*2ⁿ，其中X为浮点数，X_n为X对应的Qn格式的整型数；(3)对浮点算法中的加减乘除运算进行定点化改造x1，x2均为已知的浮点数，x3为未知的浮点数，x1，x2的Q15格式定点数分别为q1，q2，q3，则由(2)得到q1，q2的值分别为：q1＝x1*2¹⁵，q2＝x2*2¹⁵，对于下列计算式：x3＝x1+x2，x3＝x1‑x2，x3＝x1*x2，进行定点化改造之后，对应的计算式为：q3＝q1+q2，q3＝q1‑q2，(4)用定点化的算法对次级通道再次进行辨识，得到次级通道的整型系数；(5)判断数据精度是否满足要求采用Qn格式定标方法时，如果次级通道的整型系数除以2ⁿ后与浮点系数的误差范围为‑0.003‑0.003，则数据精度满足要求，定点化完成；否则使用Q16‑Q31格式定标方法，然后返回步骤(2)。