作者的話
ADAU1788是ADAU1787的閹割版，他們同內(nèi)核，都有SigmaDSP和FastDSP，模擬到模擬的延時都是5us，只不過1788只有2進2出，1787卻有4進2出。這個系列我就來說一說這顆ADAU1788的硬件和軟件都應(yīng)該怎么做設(shè)計。
OP我是把ADI所有型號的DSP全部都做過，對就是所有型號。所以后面每個型號我都計劃寫一個專題來講。
硬件準(zhǔn)備
ADUA1788開發(fā)板一塊：
產(chǎn)品簡介：https://item.taobao.com/item.htm?id=611967214868&spm=a1z10.5-c.w4002-5192690539.11.4dc8751aeC9yWu
USBi仿真器一個：
產(chǎn)品鏈接：https://item.taobao.com/item.htm?id=38242936768&spm=a1z10.5-c.w4002-5192690539.11.451e2dbdcpXpJX
軟件準(zhǔn)備
SigmaStudio4.6
硬件鏈接示意圖
ADAU1788 的進階例程 3：通用一階濾波器（General 1st-Order）
一階低通和高通濾波器。若要在高通、低通和平坦之間切換，請單擊藍色頻率響應(yīng)圖標(biāo)。該操作可實時完成，無需重新編譯項目。在文本字段中輸入目標(biāo)值，設(shè)定濾波器的截止頻率和總增益（有時稱為縮放增益）。也可單擊箭頭以逐一增大這些參數(shù)的值。若要快速增大參數(shù)值，請單擊并按住不放，然后略微拖動。
通過點擊藍色的按鈕，可以看到曲線的明顯變化，音效各位自己去聽聽，練聽力，有明顯差別：
**ADAU1788 的進階例程 4：通用一階濾波器，參數(shù)/查找/壓擺率 （ General (1st-Order Lookup）
**
這個濾波器提供一組可選高通或低通一階濾波器響應(yīng)，選擇響應(yīng)時可平滑（壓擺率）過渡。該模塊允許您定義一組濾波器響應(yīng)（低通或高通），可通過終端系統(tǒng)中的外部控制輸入進行選擇?？蛇x響應(yīng)或曲線的數(shù)量是可變的，就如控制著濾波器響應(yīng)變化速率的壓擺率或步進一樣。
濾波器響應(yīng)顯示在“濾波器控制”(Filter Control)窗口中（見下文）。請注意，響應(yīng)曲線線性分布于
低、高截止頻率值之間。該模塊的算法將一組濾波器系數(shù)存儲在 DSP 中的一個表中。若要選擇某個曲線，請使用“索引查找表”(Index Lookup Table)、 “計數(shù)器”(Counter)模塊或“直流輸入”(DC Input)模塊，并連接至紅色引腳。通過 GPIO 模塊，您可以用一個旋鈕、旋轉(zhuǎn)編碼器或按鈕控制所選響應(yīng)。
若要打開“濾波器控制窗口”：
1）在“曲線數(shù)”(# Curves)字段中輸入所需曲線的數(shù)目。
2）在“增益”(Gain)字段中輸入所需濾波器增益(-/+ dB)。
3）在“頻率”(Frequency)字段中輸入這些曲線的所需頻率范圍（低頻和高頻目標(biāo)頻率）
ADAU1788 的進階例程 5：通用二階濾波器General (2nd-Order)
很常用的一個濾波器模塊，通過這個濾波器模塊，你可以使用多種二階（雙二階）濾波器算法：
可用濾波器類型有：
1）參數(shù)型(Parametric)
2）支架型(Shelving)
3）通用高通型(General High-Pass)
4）通用低通型(General Low-Pass)
5）通用帶通型(General Band-Pass)
6）通用帶阻型(General Band-Stop)
7）巴特沃茲低通/高通型(Butterworth Low-Pass / High-Pass)
8）貝塞爾低通/高通型(Bessel Low-Pass / High-Pass)
9）信號音控制型(Tone Control)
10）IIR 系數(shù)型（直接系數(shù)輸入） (IRR Coefficient) (direct coefficient entry)
11）一階低通/高通型(1st-Order Low-Pass / High-Pass)
12）全通型(All-pass)
13）峰化型(Peaking)
14）陷波型(Notch)
15）切比雪夫低通/高通型(Chebyshev Low-Pass / High-Pass)
若要打開濾波器控制窗口，請單擊圖標(biāo)按鈕，從下拉組合列表中選擇所需濾波器類型。參數(shù)控制將發(fā)生變化，以反映當(dāng)前所選濾波器類型，模塊圖標(biāo)按鈕中的圖像也會相應(yīng)變化。
至于每個濾波器的算法，在 SigmaStudio 的 Help 里全部都有，我就不再這里重復(fù)了，如下圖：
ADAU1788 的進階例程 6：Pinking 濾波器
這類濾波器的經(jīng)典用途是將白噪聲（為每赫茲的等效能量）轉(zhuǎn)換為粉紅噪聲（為每比例或常數(shù)百分比（如對數(shù)）頻帶的等效能量）。 若捆綁（集成）得當(dāng)，此類能量將在任何對數(shù)比例圖中顯示為平坦。 Pinking 單元接受任何輸入信號，并輸出線性下降為 3dB/倍頻程的信號。
ADAU1788 的進階例程 7：跟蹤濾波器(Tracking Filter)
“跟蹤濾波器”(Tracking Filter)可用于對濾波進行動態(tài)轉(zhuǎn)移。這種特定的跟蹤濾波器采用一種“峰化濾波器”(PeakingFilter)算法。在多種應(yīng)用中，應(yīng)為峰化濾波器設(shè)定可移動中心頻率，而非固定中心頻率。例如，可用低頻振蕩器(LFO)驅(qū)動跟蹤濾波器，以產(chǎn)生定相音頻效應(yīng)。跟蹤濾波器允許通過外部輸入來確定中心頻率。
輸入引腳：
跟蹤濾波器模塊有兩個輸入和一個輸出。第一輸入是您希望進行過濾的實際音頻輸入。第二輸入引腳為濾波器中心頻率的值?？梢钥闯觯撘_為橙色，表明這是一個控制引腳而非音頻引腳。在此，您可以連接低頻振蕩器或直流輸入模塊，用以為跟蹤濾波器指定所需固定或可移動中心頻率。
算法說明：
“跟蹤濾波器”是“SigmaStudio 濾波器”庫中的一種特有濾波器。這是系數(shù)由 DSP 處理器動態(tài)計算的少數(shù)幾種濾波器之一。計算方程嵌入模塊的算法代碼之中，然后生成系數(shù)，視具體輸入中心頻率而定。
跟蹤濾波器算法可接受的輸入中心頻率為一個 5.23 數(shù)據(jù)格式的值，計算公式為：Hz/(fs/2)。例如，如果工作頻率為 fs = 44100 Hz，且 fc = 500 Hz，則發(fā)送值為： 0.0226757 = 500 /(44100/2)。
“跟蹤濾波器”以一種“IIR 峰化濾波器”(IIR Peaking Filter)的系數(shù)生成過程為基礎(chǔ)。以下方程說明了 DSP 由控件求得 5 個雙二階系數(shù)的方法。跟蹤濾波器的控件包括“總增益”(overall_gain)（即濾波器總增益的 dB 值）、 “增強”(boost)（即峰化濾波器的減弱或增強 dB 值）和“Q”（決定減弱或增強頻率的寬度）。 “峰化濾波器”的中心頻率 fc 由第二輸入引腳提供。
gainLinear = 10?(overall_gain/20)
w = 2pifc/Fs
alpha = sin(w)/(2Q)
A = 10?(boost/40)
a0 = 1 + alpha/A
a1 = -2 * cos(w)
a2 = 1 - alpha/A
b0 = (1 + alphaA) * gainLinear
b1 = -(2 * cos(w)) * gainLinear
b2 = (1 - alpha*A) * gainLinear
用途：
跟蹤濾波器可用于多種場合。當(dāng)峰化濾波器需采用可變中心頻率時，則應(yīng)使用跟蹤濾波器。固定中心頻率應(yīng)用應(yīng)使用通用二階濾波器。若要為這種算法所需可變中心頻率提供支持，則需開銷大量 MIPS/存儲器。然而，此處使用跟蹤濾波器的第一個例子采用了固定中心頻率，這只是為了便于說明中心頻率的格式。
此例中，一個直流輸入模塊與跟蹤濾波器的第二引腳相連。該模塊內(nèi)的值對應(yīng)為 500Hz。因此，從第一引腳輸入的音頻信號將在 500Hz 下被增強 5dB， 其“Q”值為 1.71； 同時將對整個頻率范圍用-3dB 的總增益調(diào)整。
ADAU1788 的進階例程 8：State-Variable 濾波器-高通低通帶通濾波-HP 輸出
該原理圖使用的是“狀態(tài)變量”(State-Variable)模塊，包括低通、高通和帶通三個濾波器的頻率響應(yīng)。
本著能聽到聲音的原則，目的在于告訴用戶高通低通帶通濾波模塊在哪里，學(xué)會用這個模塊后，用戶就可以自由發(fā)揮了。
ADAU1788 的進階例程 9：State-Variable 濾波器-高通低通帶通濾波-LP 輸出
ADAU1788 的進階例程 10：State-Variable 濾波器-高通低通帶通濾波-BP 輸出
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-798931.html
輸出 0 和輸出 1 又是偽模塊，為了滿足軟件的邏輯要求！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-798931.html
到了這里，關(guān)于手把手教你使用ADI的音頻DSP：ADAU1788的濾波器專題2的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
