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音频信号处理系统的仿真、控制和测试

使用实时仿真和测试提升高保真音频信号处理算法的设计和验证

对控制算法的早期测试和验证对于开发新的音频信号处理电子产品是必不可少的。紧张的成本和时间目标通常是重要的司机。实时仿真和测试使您可以更快地设计和验证,避免在早期阶段进行费力的硬件开发和DSP编码。了解如何将实时仿真应用于复杂的开环和闭环信号控制,例如主动噪声消除,声反馈取消,电声吸收器,预测性维护和音频分类。

模拟音频IO模块具有高信噪比(SNR)和快速采样频率,允许您将音频设备直接连接到实时目标机器。此外,受益于支持AES/EBU和S/PDIF标准的数字音频接口解决方案。

SpeedGoat和Mathworks的主要优点是音频信号处理应用的实时仿真和测试平台是:

  • MIMO处理
  • 缓冲(基于帧的)样本处理
  • 运行时可调滤波器和控制参数
  • 音频控制算法的自动测试
  • 模拟声学环境,包括背景噪音和声音事件
  • 神经网络和人工智能(AI)在MATLAB中无缝集成速度集成的控制原型统计和机器学习工具箱™深度学习工具箱™

“由于其在听力仪器行业广泛使用,因此选择了Speedgoat实时目标机器。”

“我对将MATLAB代码转换为运行的实时实现所需的相对较短的时间印象深刻。

“能够在实时证明算法增加了我们的研究努力的信誉。”

博士博士。Rainer Martin,Icanhear协调员

声音的 智能手机 计算机视觉 智能家园

声音的

智能手机

虚拟现实

聪明的家


特色应用程序用例

汽车中的积极噪音消除(ANC)

通过主动消噪(ANC)来改善信息娱乐系统的声音体验,以降低汽车的结构和空气噪声。使用Speedgoat硬件的快速原型控制允许您在单个平台上开发和验证您的新的ANC算法。从而消除耗时和资源密集型的代码移植和调试。通过将加速度计、麦克风和扬声器连接到实时系统来测试您的新控件。移动实时计算机允许在汽车中容易测试更现实的滤波器参数调整和优化传感器位置。

经常使用I / O接口

  • 音频IO模块具有低延迟模拟转换和数字音频线
  • 音频数据时分复用(TDM)

仿真软件应用程序资源

在汽车中取消的积极噪音

飞机结构声学主动控制(ASAC)

飞机中的主动噪声取消

利用实时仿真和测试,以改善闭环ASAC算法设计,以实现噪声传输到飞机舱的噪声传输。将实时目标计算机接口到传感器和惯性激励器,以测试飞机装饰面板的主动振动阻尼。使用快速原型设计来确定传感器致动器或自感应执行器系统的控制参数。测量传递函数并计算结构振动的最佳主动阻尼。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

主动噪声取消(ANC)耳机

使用自动代码生成实时原型自适应数字滤波器前馈或闭环ANC耳机。利用高信噪比(SNR)的高分辨率音频IO模块用于开环、前馈控制回路,以及非常快、低延迟的IO模块用于闭环ANC。FPGA模块为您的最高保真闭环算法提供更低的延迟。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

在耳机中取消的主动噪音

减少助听器的噪音

助听器中的主动降噪技术

使用高效的快速控制原型,而不是费力的DSP编码,实时评估和优化助听器降噪算法。在Simulink中使用快速傅里叶变换(FFT)、反FFT和Simulink库中的其他函数快速建模你的新想法。通过自动代码生成无缝地部署控件到实时目标。应用目标IO模块允许您连接麦克风,扬声器和第三方信号处理硬件到实时目标。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

自适应反馈取消(AFC)

设计和验证AFC环路中的自适应有限输入响应(FIR)滤波器,以消除语音和音频中的声学反馈,使用实时信号处理。快速采样A / D转换与直接存储器访问(DMA)或低延迟FPGA信号处理组合,使您可以控制AFC应用程序的高保真闭环。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

自适应反馈cancellation2

电声吸收

电声吸收2

实时仿真和测试与基于模型的设计相结合加速了下一代家庭和音乐会音频系统的开发。利用实时仿真硬件,完全集成到MATLAB和SIMULINK工作流程中。开发用于新型电声吸收器概念的控制算法,实现房间中驻波的有效吸收。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

声学状态监测

通过基于声学条件监测的机械预测性能降低生产的昂贵停机时间。实时仿真使您可以快速改进设备的处理和分析。在发生材料故障之前有效地检测正常范围之外的噪声水平。利用“模拟/ SIMSCAPE”环境中实时信号处理硬件的集成,并轻松可视化信道统计,峰值到平均功率比(PAPR)和信号空间星座。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源

声学条件Monitoring2

音频分类

音频分类2

加快使用实时音频和语音处理的音频分类创新。将高保真、实时信号处理硬件无缝集成到MATLAB和Simulink中,有助于直接设计您的新分类算法。使用基于谱包络量化的快速特征提取和对数谱失真和直方图计算。利用深度学习工具箱™统计和机器学习工具箱™用于神经网络、机器和深度学习。

经常使用I / O接口

仿真软件应用程序资源


成功的故事


实时仿真与测试

请参阅它是如何工作的,了解有关快速控制原型和硬件循环模拟的更多信息,
设计控制设计和测试控制器硬件。


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