一种基于FPGA的多通道音频采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的多通道音频采集系统，包括多通道的麦克风阵列单元，音频信号经过多通道的麦克风阵列单元采集后输入到采集编码单元的ADC转换单元中进行增益调节和AD转换，ADC转换单元根据单片机配置单元中设定的配置通过TDM接口把数字音频信号传送到FPGA数据理单元中，FPGA数据处理单元对数据进行缓存和处理后通过音频数据输出单元的并行数据接口、USB音频输出单元的USB接口或网口音频输出单元的网络接口输出，FPGA数据处理单元用于实现信号采集的时序产生和数据处理、缓存；对采集编码单元传输的数据进行串并转换、数据缓存、高通滤波和/或并串转换预处理。本实用新型专利技术使用模块化设计后输出到不同平台进行处理，灵活多用。

A multichannel audio acquisition system based on FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的多通道音频采集系统
本技术属于数据采集
，具体涉及一种基于FPGA的多通道音频采集系统。
技术介绍
在目前的工业生产和科学研究中，对各种数据的采集、传输和处理已经应用的越来越广泛了。对于高速、高精度的音频信号则对所设计的数据采集系统有新的要求：首先，系统的传输速率要达到高速标准并且需要灵活的接口保障；其次，高速、高精度的控制器件也是必不可少的，以便准确地响应数据，并能实时性地分析和处理采集到的数据。目前实时音频采集系统有以下几种：第一种为FPGA加ARM架构的音频采集单元：此单元的基本结构为多路的音频采集，通过ADC进行编码后输入到FPGA中，多路音频数据经过FPGA进行数据预处理后通过TDM接口或者并行数据口将数据送入ARM中进行音频数据算法处理或者对音频数据进行存储或输出。此种结构的优点在于系统比较灵活，对音频数据可以进行本地的算法处理也可以传送到服务端进行处理。缺点在于整个系统的结构复杂，在长时间数据采集时系统的稳定性不好，容易出现音频数据采集不连续的情况。第二种为前端的多通道音频采集加AD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的多通道音频采集系统，其特征在于，包括多通道的麦克风阵列单元，音频信号经过多通道的麦克风阵列单元采集后输入到采集编码单元的ADC转换单元中进行增益调节和AD转换，ADC转换单元根据单片机配置单元中设定的配置通过TDM接口把数字音频信号传送到FPGA数据理单元中，FPGA数据理单元对数据进行缓存和处理后通过音频数据输出单元的并行数据接口、USB音频输出单元的USB接口或网口音频输出单元的网络接口输出，FPGA数据理单元用于实现信号采集的时序产生和数据处理、缓存；对采集编码单元传输的数据进行串并转换、数据缓存、高通滤波和/或并串转换预处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的多通道音频采集系统，其特征在于，包括多通道的麦克风阵列单元，音频信号经过多通道的麦克风阵列单元采集后输入到采集编码单元的ADC转换单元中进行增益调节和AD转换，ADC转换单元根据单片机配置单元中设定的配置通过TDM接口把数字音频信号传送到FPGA数据理单元中，FPGA数据理单元对数据进行缓存和处理后通过音频数据输出单元的并行数据接口、USB音频输出单元的USB接口或网口音频输出单元的网络接口输出，FPGA数据理单元用于实现信号采集的时序产生和数据处理、缓存；对采集编码单元传输的数据进行串并转换、数据缓存、高通滤波和/或并串转换预处理。


2.根据权利要求1所述的基于FPGA的多通道音频采集系统，其特征在于，麦克风阵列单元通过接插件与FPGA数据处理单元连接，麦克风阵列单元包括模拟麦克风采集单元和数字麦克风采集单元。


3.根据权利要求2所述的基于FPGA的多通道音频采集系统，其特征在于，模拟麦克风采集单元包括N通道数据采集，以16个通道组成一个单元，每个单元有4个ADC转换单元，每个ADC转换单元对4路模拟通道进行AD转换，16通道数字音频信号通过一路TDM输出，单片机配置单元通过II2C对单元内的ADC转换单元进行配置，FPGA数据处理单元的TDM主时序单元接收16通道数字音频信号并发送给数据处理单元，数据处理单元通过并行时序单元连接并行数据接口输出；数据处理单元通过并行数据转USBBridge连接USB接口输出；数据处理单元通过网络驱动单元和网络PHY芯片连接网络接口输出。


4.根据权利要求2所述的基于FPGA的多通道音频采集系统，其特征在于，数字麦克风采集单元包括N通道数据采集，多路TDM音频数字接口的数字麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永成，黄海，隆弢，丁家旺，
申请(专利权)人：声耕智能科技西安研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61