我在stm32单片机上利用ADC采集到了采样样频率为16000,缓冲区为1024,单声道的音频数据,现在想在stm32上实现一种回声抑制算法对以上数据进行回声消除,写一个例程

时间: 2023-05-27 18:01:41 浏览: 36
回声抑制算法可以分为去除噪声和去除回声两个过程。在去除噪声的步骤中,我们首先需要计算音频数据的能量,并且根据一定的门限对数据进行滤波。在去除回声的步骤中,我们需要通过延迟算法来获得前面声音的信息,并消除回声。 下面给出一个基于STM32单片机的回声抑制算法的例程,其中使用了FIR滤波器和延迟算法来去除噪声和回声,具体代码如下: ``` #include "stm32f4xx.h" #define SAMPLE_RATE 16000 #define BUFFER_SIZE 1024 #define DELAY_TIME 300 int16_t buffer[BUFFER_SIZE]; int16_t delay_buffer[BUFFER_SIZE]; uint32_t buffer_head = 0; float h[DELAY_TIME]; /* 初始化延迟算法的滤波器系数 */ void init_delay_filter(void) { float decay = 0.9; for(int i = 0; i < DELAY_TIME; i++) h[i] = decay * decay * decay * decay * decay * decay * decay * decay * decay * decay; } /* FIR滤波器,用于去除噪声 */ void FIR_filter(int16_t *pIn, int16_t *pOut, uint32_t blockSize, const float *pCoeffs, uint32_t numTaps) { float *pState = (float *)buffer; int32_t i, tapCnt; float *pSrc, *pCoeffsArr; /* Loop over the blockSize. */ for (i = 0; i < blockSize; i++) { /* Set the state to the new input value. */ pState[i] = (float) (*pIn++); /* Initialize the accumulator to zero. */ float acc = 0.0f; /* Initialize state pointer. */ pSrc = pState + i; /* Initialize coefficient pointer. */ pCoeffsArr = (float *) (pCoeffs); /* Loop over the FIR filter taps. */ for (tapCnt = 0U; tapCnt < numTaps; tapCnt++) { /* Perform the multiply-accumulate. */ acc += (*pSrc--) * (*pCoeffsArr++); } /* Store the result after scaling. */ *pOut++ = (int16_t) __SSAT((int32_t)(__SSAT(acc, 16) >> 15), 16); } } /* 延迟算法,用于去除回声 */ void delay_filter(int16_t *pIn, int16_t *pOut, uint32_t blockSize) { /* Implement the Delay of the input Signal wrt the Delay time */ for (uint32_t i = 0; i < blockSize; i++) { if (buffer_head >= DELAY_TIME) *pOut++ = (int16_t)((float)*pIn++ + h[0] * delay_buffer[buffer_head - DELAY_TIME]); else *pOut++ = *pIn++; /* Update the delay buffer */ delay_buffer[buffer_head] = *pIn++; /* Increment the buffer pointer */ buffer_head++; /* Wrap the buffer pointer */ if (buffer_head >= BUFFER_SIZE) buffer_head = 0; } } /* 采样完成中断 */ void DMA1_Stream0_IRQHandler(void) { if (DMA_GetITStatus(DMA1_Stream0, DMA_IT_TCIF0) != RESET) { DMA_Cmd(DMA1_Stream0, DISABLE); DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream0, DMA_IT_TCIF0); int16_t *pIn = buffer; int16_t *pOut = buffer; uint32_t blockSize = BUFFER_SIZE; /* 去除噪声 */ FIR_filter(pIn, pOut, blockSize, filter_coeffs, FILTER_TAP_NUM); /* 去除回声 */ delay_filter(pIn, pOut, blockSize); /* 开启DMA传输 */ DMA_Cmd(DMA1_Stream0, ENABLE); } } int main(void) { /* 初始化ADC和DMA,启动采样 */ ADC_Init(); DMA_Init(); ADC_SoftwareStartConv(ADC1); /* 初始化延迟算法的滤波器系数 */ init_delay_filter(); while(1) { /* 这里可以放一些其他的处理逻辑 */ } } ``` 其中,FIR_filter()函数用于去除噪声,delay_filter()函数用于去除回声,DMA1_Stream0_IRQHandler()函数是采样完成后的中断处理函数,ADC_Init()函数用于初始化ADC,DMA_Init()函数用于初始化DMA,filter_coeffs是FIR滤波器的系数,FILTER_TAP_NUM是滤波器的阶数,DELAY_TIME是回声的延迟时间。 需要注意的是,这只是一个简单的回声抑制算法,实际的场景中可能需要更复杂的算法来解决噪声和回声问题。

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