使用stm32做一个实时扩音器,采样频率为16000,需要一个移频防啸叫的程序
时间: 2023-05-28 22:08:00 浏览: 214
实时扩音器的实现需要以下步骤:
1. 初始化ADC模块,设置采样频率为16000Hz,并开启DMA传输数据。
2. 初始化DAC模块,设置输出频率为16000Hz,并开启DMA传输数据。
3. 实现移频滤波器,将输入信号移动到中心频率附近,并抑制高频噪声。
4. 实现自适应滤波器,检测并抑制啸叫(如音响反馈)。
5. 实现音量控制,调节输出音量大小。
6. 在主循环中实时处理输入信号,进行滤波、音量调节和输出。
以下是一个基本的移频防啸叫程序的实现:
```c
#include "stm32f4xx.h"
#define ADC_BUFFER_SIZE 128
#define DAC_BUFFER_SIZE 128
int16_t adc_buffer[ADC_BUFFER_SIZE]; // ADC采样缓存
int16_t dac_buffer[DAC_BUFFER_SIZE]; // DAC输出缓存
// 移频滤波器
void freq_shift_filter(int16_t *input, int16_t *output, int size, int shift)
{
for (int i = 0; i < size; i++) {
output[i] = input[i] * cos(2 * M_PI * shift * i / size);
}
}
// 自适应滤波器
void adaptive_filter(int16_t *input, int16_t *output, int size, int mu, int delay)
{
static int16_t buffer[DAC_BUFFER_SIZE]; // 缓存
static int16_t weights[DAC_BUFFER_SIZE]; // 权值
static int16_t error = 0; // 误差
// 更新权值
for (int i = 0; i < DAC_BUFFER_SIZE; i++) {
weights[i] += mu * error * buffer[i];
}
// 计算输出
for (int i = 0; i < size; i++) {
output[i] = input[i];
for (int j = 0; j < DAC_BUFFER_SIZE; j++) {
output[i] -= weights[j] * buffer[(i + delay - j + size) % size];
}
}
// 计算误差
error = input[0] - output[0];
// 更新缓存
for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
buffer[i] = buffer[i - 1];
}
buffer[0] = output[0];
}
int main()
{
// 初始化ADC模块
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
ADC1->CR2 = ADC_CR2_ADON; // 开启ADC
ADC1->SMPR2 = ADC_SMPR2_SMP0_0 | ADC_SMPR2_SMP0_1; // 采样时间为28.5个周期
ADC1->SQR3 = ADC_SQR3_SQ1_0; // 选择通道0
DMA2_Stream0->CR = DMA_SxCR_CHSEL_0 | DMA_SxCR_CHSEL_2 | DMA_SxCR_PL_1 | DMA_SxCR_MSIZE_0 | DMA_SxCR_PSIZE_0 | DMA_SxCR_MINC | DMA_SxCR_CIRC | DMA_SxCR_EN;
DMA2_Stream0->PAR = (uint32_t)&ADC1->DR;
DMA2_Stream0->M0AR = (uint32_t)adc_buffer;
DMA2_Stream0->NDTR = ADC_BUFFER_SIZE;
// 初始化DAC模块
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_DACEN;
DAC->CR = DAC_CR_EN1 | DAC_CR_DMAEN1; // 开启DAC和DMA
DMA1_Stream5->CR = DMA_SxCR_CHSEL_7 | DMA_SxCR_PL_1 | DMA_SxCR_MSIZE_0 | DMA_SxCR_PSIZE_0 | DMA_SxCR_MINC | DMA_SxCR_CIRC | DMA_SxCR_EN;
DMA1_Stream5->PAR = (uint32_t)&DAC->DHR12R1;
DMA1_Stream5->M0AR = (uint32_t)dac_buffer;
DMA1_Stream5->NDTR = DAC_BUFFER_SIZE;
// 主循环
int shift = 4000; // 移频量
int mu = 10; // 自适应滤波器步长
int delay = 64; // 自适应滤波器延迟
while (1) {
// 采样
while (!(DMA2->LISR & DMA_LISR_TCIF0)); // 等待采样完成
DMA2->LIFCR = DMA_LIFCR_CTCIF0; // 清除标志位
// 移频滤波
freq_shift_filter(adc_buffer, dac_buffer, ADC_BUFFER_SIZE, shift);
// 自适应滤波
adaptive_filter(dac_buffer, dac_buffer, DAC_BUFFER_SIZE, mu, delay);
// 输出
while (!(DMA1->LISR & DMA_LISR_TCIF5)); // 等待输出完成
DMA1->LIFCR = DMA_LIFCR_CTCIF5; // 清除标志位
}
}
```
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