SHARC音频DSP的算法详解（十二）IIR Comb Filter （IIR 梳状滤波器）算法的实现及代码详解

硬件准备

ADSP-21489EVB：ADI 21489 DSP的开发板

AD-HP530ICE：ADI DSP通用仿真器

软件准备

Visual DSP++

算法功能

实现反馈延时功能，用于模拟反射声。声音信号经过该滤波器以后频谱幅度会出现梳状特性。

原理简介

下图是 IIR Comb 滤波器的网络结构：

其差分方程为：

系统函数：

资源占用(MIPS, Memory requirement).

Memory: 数据段（段名 IIRCombFilter_dmda） (D + 2)words (字长 32bits)
D 指延时线长度

代码段（段名 IIRCombFilter_pmco），0x6c words (字长 48bits)
MFLOPS（处理 1 个输入数据）: IIRCombFilter 函数，0.0006

相关函数

函数一：void InitIIRCombFilter ( float *DlyBuf, int *BufIndex, int
BufSize );

1．函数说明：初始化函数，将延时线的数据置零。
2．输入参数：
*DlyBuf 延时线指针
*BufIndex 对延时线进行数据操作的索引值
BufSize 延时线长度
3．输出参数：无
4．返回值：无。

函数二：int IIRCombFilter (int *in, int *out, float *DlyBuf, int *BufIndex,
float *Gain, int DelayNum);

1．函数说明：对单声道的输入进行梳状滤波处理，用于模拟反射声。
2．输入参数：
in 输入数据指针。
*in 为单声道数据；
数据范围：int 类型表示的范围
DlyBuf 延时线指针。
Gain 增益系数
数据范围： 0 ≤ *Gain < 1
DelayNum 延时线长度。
数据范围：在存储空间允许的范围内根据需要设定；

3．输出参数：
out 输出数据指针。
*out 为单声道的输出数据；
数据范围：int 类型表示的范围
4．返回值：0 为正常；1 增益参数超范围

应用举例

首先将 IIRCombFilter.dlb, IIRCombFilter.h 两个文件拷贝到自己的工程目录下，然后将它们添加到工程中；然后在 LDF 文件中给数据段 IIRCombFilter_dmda、程序段IIRCombFilter_pmco 分配空间，接下来再写相关代码。

#include “IIRCombFilter.h”
/******************************************************************************

调用 IIRCombFilter.dlb 库函数需定义的参数
*/
#define D 4800 // 定义延时缓冲区大小 TD = D/fs = 4800/48000 = 0.1 sec */
#pragma section (“IIRCombFilter_dmda”)
int DelayBufIndex; // 往延时缓冲区写数据的索引值
#pragma section (“IIRCombFilter_dmda”)
float w[D + 1]; // 延时缓冲区
#pragma section (“IIRCombFilter_dmda”)
float GainCoef = 0.5; // 增益系数
//
// 第一次调用延时函数的标志
int FirstIIRCombFilterFlag = 1;
// 输入输出数据的临时变量
int InputLR;
int OutputLR[2];
int InputData;
int OutputData;
// 第一次调用全通滤波函数之前先做初始化工作
if (FirstIIRCombFilterFlag)
{
InitIIRCombFilter ( w, &DelayBufIndex, D);
FirstIIRCombFilterFlag = 0;
}
for (i=0; i<NUM_SAMPLES; i++)
{
//取左声道数据
InputData = (block_ptr+2i); // block_ptr 是 A/D D/A 收发数据的指针

//对输入数据进行 Stero Chorus 处理
ReturnValue = IIRCombFilter (&InputData, &OutputData, w, &DelayBufIndex,
&GainCoef, D);

//将处理后的输出数据传给 D/A
(block_ptr+2i) = OutputData;

}

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