嵌入式Linux環(huán)境下多路音頻流混音設(shè)備的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，嵌入式技術(shù)飛速發(fā)展，基于嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，其中音頻設(shè)備更是成為人們生活中不可缺少的組成部分。音頻設(shè)備性能地提高離不開音頻技術(shù)地發(fā)展，目前，數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展速度相當(dāng)驚人，而在數(shù)字音頻技術(shù)中最常用、最重要的就是多路音頻混音技術(shù)?；煲艏夹g(shù)經(jīng)常被用在通信、多媒體教室、表演等場(chǎng)合，這些場(chǎng)合對(duì)音頻混音的實(shí)時(shí)性要求都很高，因此如何將多路音頻信號(hào)實(shí)時(shí)混合始終是數(shù)字音頻技術(shù)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
　　

2、本文以嵌入式音頻系統(tǒng)實(shí)時(shí)混音為研究背景，設(shè)計(jì)出基于嵌入式Linux系統(tǒng)的多路音頻流混音設(shè)備——武場(chǎng)琴。這款新型的混音設(shè)備主要用于合成各種打擊樂器的聲音并作為戲曲表演的背景音效，基本的思路就是將各種樂器的聲音提前做成WAV文件，鍵盤上的一個(gè)按鍵代表一個(gè)音樂文件即一種樂器的聲音，通過(guò)控制按鍵來(lái)控制不同樂器聲音的播放，若同時(shí)按下多個(gè)按鍵則利用軟件將多路音頻流合成并實(shí)時(shí)播放，這樣就可以在同一時(shí)間聽到多種樂器的聲音就相當(dāng)于多個(gè)人在演奏。因此本課題

3、的研究就是實(shí)現(xiàn)通過(guò)一個(gè)人控制武場(chǎng)琴完成一個(gè)樂隊(duì)的任務(wù)，從而用較少的人數(shù)完成了以往需要很多人共同工作才能完成的任務(wù)，極大地節(jié)省了人力。
　　本論文研究的核心是基于嵌入式Linux環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)多路音頻流的實(shí)時(shí)混音。本文從軟硬件兩方面入手，清晰勾勒出嵌入式混音設(shè)備的開發(fā)流程及設(shè)計(jì)原理。采用S3C6410處理器、WM9713音頻編解碼芯片、ZLG7290B鍵盤控制芯片為硬件平臺(tái)。文章著重研究了音頻混音算法以及聲卡和鍵盤的接口及驅(qū)動(dòng)程序架構(gòu)

4、。主要工作如下:
　　(1)硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出音頻鍵盤輸入電路和聲卡輸出電路，研究鍵盤控制芯片與處理器的接口IIC的工作過(guò)程以及音頻編解碼芯片與處理器接口AC97的工作過(guò)程。
　　(2)開發(fā)環(huán)境搭建及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。搭建系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、混音設(shè)備系統(tǒng)的移植、混音設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，同時(shí)編寫makefile，動(dòng)態(tài)加載驅(qū)動(dòng)模塊到內(nèi)核。
　　(3)軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)相關(guān)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)多路音頻混音等功能。在軟件設(shè)計(jì)中，采用箝位混音算法將多路音頻流