摘 要

改革开放以来，人们逐渐实现了物质生活上的追求，慢慢开始追求精神上的丰富，对音乐质量的要求随之提高。存储器件的容量扩大也方便了更高质量的音频文件的存储。均衡器作为调节音频音效及质量的有效器件，现在使用的越来越广泛。均衡器一般有两种实现方法，一是利用各种数字滤波器连接组成的数字均衡器，其灵活性和有效性较高；另一则是利用各种有源无源滤波器组成的模拟均衡器，它的特性受到外界环境的影响，如温度、压力等。导致其性质不是很稳定，而且其造价比数字滤波器高出许多。

本课题的研究目标是实现以FPGA为基础的数字音频频率均衡器，可实现十段可调的图示均衡功能。

本文的研究内容涉及多段滤波和增益调节等方面，重点在于各数字滤波器的窗口函数选择及设计，FPGA硬件语言编写。具体研究内容包括:数模模数转换、滤波器选择、窗函数选择及参数设计。研究方法是：首先进行理论分析和算法研究、使用MATLAB来设计确定滤波器系数并对系数进行了量化、使用Verilog HDL硬件语言编程及激励文件的编写、Modelsim进行功能仿真。

关键词：D/A转换；数字滤波器；均衡；FPGA

Abstract

Since the reform and opening up，people have gradually realized the pursuit of material life，slowly began to pursue spiritual enrichment，and the demand for music quality has increased. The increased capacity of storage devices also facilitates the storage of more sophisticated audio files. As an effective device for regulating audio effects and quality， equalizers are now used more and more widely. The audio frequency equalizer is the most important auxiliary adjustment device in high-quality audio，playing an important role in the modification and adjustment of sound effects. There are two ways to implement an equalizer. One is to use a digital equalizer composed of various digital filters to connect them. The flexibility and effectiveness of the equalizer are higher. The other is the use of various active and passive filters for analog equalization. The device，its characteristics affected by the external environment，such as temperature，pressure，etc.，resulting in its nature is not very stable，and its cost is much higher than the digital filter.

The research goal of this topic is to realize a digital audio frequency equalizer based on FPGA，which can realize 10 adjustable graphic equalization functions.

The research content of this paper involves multi-stage filtering and gain adjustment， etc. The emphasis is on the selection and design of the window function of each digital filter， FPGA hardware language，the specific research content includes: digital-analogue-to-analog conversion，filter selection，window function selection and Parameter design. The research methods are as follows: Firstly，theoretical analysis and algorithm research are conducted. MATLAB is used to design and determine the filter coefficients. The coefficients are quantified. Verilog HDL hardware language programming and excitation file writing are used. Modelsim performs functional simulation.

KeyWords: D/A conversion；digital filter；equalization；FPGA

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题的研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 课题的研究目标 3

1.4 课题的研究内容 3

第2章 均衡原理及整体设计构想 4

2.1 均衡原理 4

2.2 整体设计构想 4

2.3 本章小结 5

第3章 基于FPGA的图示均衡器的设计与仿真 6

3.1 FPGA概述 6

3.1.1基本概念及发展历程 6

3.1.2设计流程及注意事项 7

3.2 数模、模数转换模块设计 10

3.3 均衡控制模块设计 10

3.4 均衡模块设计 10

3.4.1 滤波器设计 12

3.4.2 均衡器设计 17

3.5 本章小结 20

第4章 总结与展望 21

4.1 总结 21

4.2 展望 21

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

自然界的电波频率范围从0.0001Hz的次声波到10¹⁴Hz的超声波。但是，人类感知的频率在20Hz到20kHz之间。不同频率的声音传入人类耳部会引起人们不同的反应，比如有的频段过高，让人感觉到刺耳，甚至耳鸣。有的频段处于中频范围让人感觉到舒适、平和及安宁。而有的频段则太过低沉让人头晕。本次设计所研究的音频均衡器的原

表1.1 各频段作用表

理就是就是基于这一生理现象，将输入信号的频率通过许多不同频带的带通滤波器进行分段，一般划分为5、10、15个频段，然后将这些带通滤波器的输出信号乘上各自的增益（这些增益可以根据人为需要进行调节），改变各频段的能量分布，最后再通过加法器进行叠加输出，其输出信号通过D/A转换成音频，人耳就会感觉到音频信号音效和质量上的变化以达到均衡的效果。均衡器分段后的每个部分的作用如表1.1所示。

1.2 国内外研究现状

（1）发展历程

均衡技术最开始是应用到电话信道。由于非线性和信道特性不均匀，时间是分散的，用于语音传输的双绞线电缆的特性是使用负载线圈中的均衡方法来改进的。在上世纪60年代，均衡器的参数进行手动调节或固定，且均衡器的性能较差。之后Lucky等人在均衡器的研究方面做了巨大的贡献，均衡器发展历程如表1.2所示。

表1.2 均衡器发展历程

时间

事件

1965年

Lucky利用极小极大定理提出了“迫零自适应EQ（均衡器）” 以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。 相关图片展示： 您需要先支付 50元 才能查看全部内容！立即支付 ﰊ PREVIOUS NEXT ﰋ 您可能感兴趣的文章 基于遗传算法的六自由度空间机器人标定外文翻译资料 使用基于沉浸式游戏的虚拟现实技术对儿童进行消防安全培训外文翻译资料 无动力控制策略仿真模型的发展和评估外文翻译资料 基于无线传感网络和超声波传感器的停车引导系统外文翻译资料 基于标签交互分析的无源超高频射频识别项目级室内定位外文翻译资料 基于OpenCV的图像人脸分割系统研究与实现外文翻译资料 STC89C52处理芯片外文翻译资料 三相无刷直流电机的一种低成本驱动方式外文翻译资料 Android应用程序基于WiFi室内定位:外文翻译资料 基于方差的室内定位指纹距离调整算法外文翻译资料 最新文档 性能优化的FRP护套用于钢筋混凝土框架的抗震改造外文翻译资料 圆形截面的FRP约束混凝土：审查和评估应力应变模型外文翻译资料 FRP约束混凝土的轴向压缩行为：实验测试数据库和面向设计的新模型外文翻译资料 腐败与美国各州收入不平等之间的关系:来自专家小组的协整和误差修正模型的证据外文翻译资料 利用污泥和低质粉煤灰制备高强度陶粒外文翻译资料 表面活性剂改性疏水性Cu2O量子点作为高效钙钛矿太阳能电池顶部空穴传输材料外文翻译资料 内蒙古1962 – 2016年时间序列气候变量的变化特征外文翻译资料 Nb 和 Ni 共掺杂 Mg（0001）氢解离扩散的理论研究：外文翻译资料 基于 Jetson Nano 深度学习平台的学生课堂学习评估系统—–学生的人脸检测与识别外文翻译资料 UI 和 UE 设计技术及其在 HTML5 网站开发中的地位的研究外文翻译资料 皇后大道大桥——NEXT梁外文翻译资料 连续梁桥支座附近的波纹钢腹板抗剪性能评估外文翻译资料 在200至300℃的温度下纤维素的水热降解外文翻译资料 残差修正法在季节性ARIMA电力需求预测中的应用：以中国为例外文翻译资料 注蒸汽井中硅含量对水泥石抗压强度的影响外文翻译资料 微信号：bysjorg 推荐栏目 本站简介 人才招聘 版权声明 免责声明 毕业论文网 教育 科研 学术文档分享平台 专注服务十二年 可信/实名双认证 老牌网站值得信赖 Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图  微信号：bysjorg 