一种语音信号降噪装置

本实用新型涉及语音降噪技术领域，更具体的是涉及一种语音信号降噪装置。

背景技术：

随着社会的发展，语音降噪、语音识别、语音合成和人声鉴定等语音信号处理技术得以迅速发展，其中，语音降噪主要通过降噪算法去除语音信号中的噪声。

现有技术中，基于arm平台的华为c8800和三星i9100等手机具有良好的语音降噪功能，但是在串行计算的arm平台上实现降噪算法，一方面需要占用大量cpu的时间片，另一方面只能处理采样率较低的数据流；专用的dsp语音芯片也能够实现语音降噪，但是其实时性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有arm平台实现降噪算法存在的缺陷和dsp语音芯片存在的实时性较差的问题，本实用新型提供一种语音信号降噪装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种语音信号降噪装置，其特征在于，包括fpga单元、wm8978音频编解码器和lcd显示器，所述fpga单元包括wm8978模块、噪声干扰模块、fir滤波器模块、fft模块、pll锁相环模块和lcd模块，所述wm8978模块和wm8978音频编解码器电连接，所述wm8978模块和噪声干扰模块电连接，所述噪声干扰模块和fir滤波器模块电连接，所述fir滤波器模块和fft模块电连接，所述fft模块和lcd模块电连接，所述lcd模块和lcd显示器电连接，所述wm8978音频编解码器的输出端电连接有扬声器，输入端电连接有手机或麦克风，具体的，pll锁相环模块用于产生系统所有模块需要的时钟信号。

进一步地，所述wm8978模块和fft模块电连接，所述wm8978模块和fft模块的连接线路上设有按键。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过wm8978音频编解码器对带有噪声干扰的模拟信号进行编码，之后通过wm8978模块输入fpga单元，之后经过噪声干扰模块进行加噪处理，之后通过fir滤波器模块进行降噪处理，滤除高频段的噪声干扰信号，保留低频段的有效语音信号，之后通过fft模块对有效语音信号进行fft快速傅里叶变换，得到有效语音信号的时域波形，通过lcd显示器显示其频谱，wm音频编解码器对有效语音信号进行解码，并输出到扬声器，通过扬声器播放有效语音信号；

2、本实用新型能够对正常人说话声音和音乐文件等外部语音信号进行降噪处理，具有处理速度快和cpu时间片占用少等优点。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是wm8978音频编解码器的电路连接图。

具体实施方式

实施例1

如图1到2所示，本实施例提供一种语音信号降噪装置，其特征在于，包括fpga单元、wm8978音频编解码器和lcd显示器，所述fpga单元包括wm8978模块、噪声干扰模块、fir滤波器模块、fft模块、pll锁相环模块和lcd模块，所述wm8978模块和wm8978音频编解码器电连接，所述wm8978模块和噪声干扰模块电连接，所述噪声干扰模块和fir滤波器模块电连接，所述fir滤波器模块和fft模块电连接，所述fft模块和lcd模块电连接，所述lcd模块和lcd显示器电连接，所述wm8978音频编解码器的lip、lin、rip和rin管脚电连接有麦克风，用来输入音频，rout1和lout1管脚电连接有音频线，rout2和lout2管脚电连接有扬声器，用来播放音频，通过i2c(iic_scl和iic_sda管脚)用于配置音频编解码芯片寄存器及工作时序，通过i2s总线(7-11号管脚)和fpga进行数据交互。

工作原理：通过wm8978音频编解码器对带有噪声干扰的模拟信号进行编码，之后通过wm8978模块输入fpga单元，之后经过噪声干扰模块进行加噪处理，之后通过fir滤波器模块进行降噪处理，滤除高频段的噪声干扰信号，保留低频段的有效语音信号，之后通过fft模块对有效语音信号进行fft快速傅里叶变换，得到有效语音信号的时域波形，通过lcd显示器显示其频谱，wm音频编解码器对有效语音信号进行解码，并输出到扬声器，通过扬声器播放有效语音信号。

实施例2

如图1到2所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述wm8978模块和fft模块电连接，所述wm8978模块和fft模块的连接线路上设有按键，按下按键，便可停止fpga对输入的音频信号进行降噪处理，输出掺杂噪声的信号。

采用本装置对100khz正弦波加噪波形和高斯白噪声加噪波形进行降噪，根据降噪后的波形可知，该降噪装置降噪效果好。

技术特征：

1.一种语音信号降噪装置，其特征在于，包括fpga单元、wm8978音频编解码器和lcd显示器，所述fpga单元包括wm8978模块、噪声干扰模块、fir滤波器模块、fft模块、pll锁相环模块和lcd模块，所述wm8978模块和wm8978音频编解码器电连接，所述wm8978模块和噪声干扰模块电连接，所述噪声干扰模块和fir滤波器模块电连接，所述fir滤波器模块和fft模块电连接，所述fft模块和lcd模块电连接，所述lcd模块和lcd显示器电连接，所述wm8978音频编解码器的输出端电连接有扬声器，输入端电连接有手机或麦克风。

2.根据权利要求1所述的一种语音信号降噪装置，其特征在于，所述wm8978模块和fft模块电连接，所述wm8978模块和fft模块的连接线路上设有按键。

技术总结
本实用新型公开了一种语音信号降噪装置，涉及语音降噪技术领域，本实用新型包括FPGA单元、WM8978音频编解码器和LCD显示器，所述FPGA单元包括WM8978模块、噪声干扰模块、FIR滤波器模块、FFT模块、PLL锁相环模块和LCD模块，所述WM8978模块和WM8978音频编解码器电连接，所述WM8978模块和噪声干扰模块电连接，所述噪声干扰模块和FIR滤波器模块电连接，所述FIR滤波器模块和FFT模块电连接，所述FFT模块和LCD模块电连接，所述LCD模块和LCD显示器电连接，所述WM8978音频编解码器的输出端电连接有扬声器，输入端电连接有手机或麦克风；本实用新型具有处理速度快和CPU时间片占用少等优点。

技术研发人员：杨建峰;杜勇
受保护的技术使用者：四川工商学院
技术研发日：2020.07.22
技术公布日：2021.04.06