嵌入式Linux環(huán)境下多路音頻流混音設備的研究與設計.pdf

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

2、本文以嵌入式音頻系統(tǒng)實時混音為研究背景，設計出基于嵌入式Linux系統(tǒng)的多路音頻流混音設備——武場琴。這款新型的混音設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，鍵盤上的一個按鍵代表一個音樂文件即一種樂器的聲音，通過控制按鍵來控制不同樂器聲音的播放，若同時按下多個按鍵則利用軟件將多路音頻流合成并實時播放，這樣就可以在同一時間聽到多種樂器的聲音就相當于多個人在演奏。因此本課題

3、的研究就是實現(xiàn)通過一個人控制武場琴完成一個樂隊的任務，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，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，實現(xiàn)多路音頻流的實時混音。本文從軟硬件兩方面入手，清晰勾勒出嵌入式混音設備的開發(fā)流程及設計原理。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。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動程序架構

4、。主要工作如下:
　　(1)硬件設計。設計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的工作過程以及音頻編解碼芯片與處理器接口AC97的工作過程。
　　(2)開發(fā)環(huán)境搭建及驅動設計。搭建系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、混音設備系統(tǒng)的移植、混音設備驅動程序設計，同時編寫makefile，動態(tài)加載驅動模塊到內(nèi)核。
　　(3)軟件設計。設計相關軟件來實現(xiàn)多路音頻混音等功能。在軟件設計中，采用箝位混音算法將多路音頻流