一半因為工作原因,一半因為個人興趣,zhanzr21隔三岔五地要跟音頻處理打交道.音頻處理尤其是嵌入式系統(tǒng)上的音頻處理在很長一段時間曾是作者工作中最有壓力的一部分.原因在于其對于非計算機(jī)非數(shù)學(xué)專業(yè)經(jīng)歷的工程師來講, 涉及理論知識面廣(比如壓縮算法非常繁多),而實踐中遇到問題非常難以調(diào)試.

所謂久病成醫(yī),在長期戰(zhàn)斗中作者也算是總結(jié)了一定的心得.于是想試著寫一點出來，在21ic以系列文章的形式和大家討論一下嵌入式系統(tǒng)的音頻處理這個話題.

曾幾何時, 數(shù)字音頻處理一度是一般嵌入式系統(tǒng)高攀不起的應(yīng)用. 但是隨著硬件成本的下降與處理能力/容量的上升, 數(shù)字音頻處理已經(jīng)漸漸地成為了嵌入式系統(tǒng)的日常任務(wù). 本文的目的是介紹與討論如何在一般的嵌入式系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)字音頻處理. 專業(yè)的音頻DSP,ASIC當(dāng)然還是站在發(fā)展的前沿, 但是讀完本系列的讀者將會發(fā)現(xiàn), 它們和一般嵌入式音頻處理系統(tǒng)區(qū)別并不大。

實驗軟件/SoftWear

Audacity: 音頻處理的瑞士軍刀, 各種格式轉(zhuǎn)換, 通道轉(zhuǎn)換, 也可以說是音頻數(shù)據(jù)的通用編輯器。
HexEdit:二進(jìn)制文件編輯創(chuàng)建查看, 嵌入式環(huán)境很多數(shù)據(jù)都是無頭無尾, 還有很多沒有文件系統(tǒng), 這個用得著。
Matlab ⁄ Octave: 都是計算用的工具, Matlab是商用軟件, Octave是自由(免費(fèi))軟件, Python搞不定的高級運(yùn)算靠他們. 本系列中范圍內(nèi),基本上可以認(rèn)為這兩者兼容。
Python: 通用數(shù)據(jù)處理, 強(qiáng)大而好用的編程工具, 生成實驗數(shù)據(jù)時非常高效。

推薦硬件/HardWear

此板子官方編號為MB1225與MB1166(顯示板).因為強(qiáng)悍的處理性能加上豐富的接口,此板子在作者進(jìn)行音頻研究中是最得心應(yīng)手的板子.實際上很多實驗都是先在這板子上跑通再移植到其他板子上的.此板子后續(xù)還將做的實驗有:NES音頻模擬,高清的AAC解碼,高清的Opus解碼,PDM信號處理,SPDIF信號收發(fā),Shoutcast播放等等等。
Nucleo板子作者也很多塊,最低有Cortex M0系列的,高的有Cortex M7系列的.這個系列的板子其實都用的非常類似的布局.特點是外設(shè)不多,但接口引出較完全,定制的余地也更大.比如Nucelo 144的板子的編號都為MB1137.作者所做的實驗也有不少在這系列板子上進(jìn)行,主要是利用其接口引出來方便的緣故.可以稱得上ST版本的Arduino板子。
這板子看了很多人會搖頭,啥啊? 實際情況這是一款汽車控制器的開發(fā)板子,英飛凌的Tricore系列.不屬于常見的通用微控制器,因為增加了特殊的安全方面的設(shè)計.但是事實上經(jīng)過實驗證明也能當(dāng)播放器用.雖然性能跟Cortex的中高端處理器差一些,但價格很貴,這版上的主芯片的價格就是我上面買的Orange Pi Zero加上擴(kuò)展板的幾倍.還是一句話,作者的原意就是DIY,準(zhǔn)備將此板子打造成一個MP3播放器。