SHARC音频DSP的算法详解（十九）Noise Gate 算法（噪声门）的实现及代码详解

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硬件准备

ADSP-21489EVB：ADI 21489 DSP的开发板

产品链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-5192690539.13.3cd16938GrbRa1&id=539694123232

AD-HP530ICE：ADI DSP通用仿真器

产品链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-5192690539.11.27e0bfa3NS4TTS&id=38007242820

软件准备

Visual DSP++

算法功能

实现对信号的噪声门限进行自动识别，当输入信号电平超过阈值电平时，信号通过；当输入信号电平低于阈值电平时，不让信号通过。

原理简介

噪声门的工作原理如图所示：

框图如下：

当检测到输入信号的电平小于设定的阈值，则增益 Gn 为 0，否则增益 Gn 为 1。 有三个参数：
1．阈值电平（门槛电平）
3．起控时间
4．释放时间
本算法程序中目前只有第一个参数起作用，后两个参数有待增加。

资源占用(MIPS, Memory requirement)

相关函数

函数一：Void InitNoiseGate( float *DlyBufPtrL,float *DlyBufPtrR, int *BufIndex, int *BufSize )

1．函数说明：初始化函数，将缓冲区及相关变量置零。

2．输入参数：
DlyBufPtrL 左缓冲区指针
DlyBufPtrR 右缓冲区指针
BufIndex 对缓冲区进行数据操作的索引值
*BufIndex 左声道索引值
*（BufIndex + 1）右声道索引值
BufSize 缓冲区长度
*BufSize 左缓冲区长度
*（BufSize + 1）右缓冲区长度

函数二：int NoiseGate(int *in, int *out, float *DlyBufL,float *DlyBufR, int *BufIndex, float *threshold, int *BufSize)

1．函数说明：对输入信号进行电平检测，与设定的阈值电平对比，以确定信号是否通过。

2．输入参数：
in 输入数据指针。
*in 为左声道数据；
*（in+1）为右声道数据；
数据范围：int 类型表示的范围
DlyBufPtrL 左缓冲区指针
DlyBufPtrR 右缓冲区指针
BufIndex 对缓冲区进行数据操作的索引值
*BufIndex 左声道索引值
*（BufIndex + 1）右声道索引值
BufSize 缓冲区长度
*BufSize 左缓冲区长度
*（BufSize + 1）右缓冲区长度
Threshold 阈值

• threshold 左声道阈值
  *（threshold + 1） 右声道阈值
  数据范围： 0 ≤ 阈值 ≤ 0.5

3．输出参数：
out 输出数据指针。
*out 为左声道的输出数据；
*（out+1）为右声道的输出数据；
数据范围：int 类型表示的范围

应用举例

首先将 NoiseGate.dlb, NoiseGate.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 NoiseGate_dmda、程序段 NoiseGate_pmco 分配空间，接下来再写相关代码。

• 调用 Compressor.dlb 库函数需定义的参数
  */
  // 定义阈值
  #define THRESHOLD_L 0.06
  #define THRESHOLD_R 0.06
  // 定义缓冲区大小
  #define DL 500
  #define DR 500
  #pragma section (“NoiseGate_dmda”)
  float threshold[2] = {THRESHOLD_L,THRESHOLD_R};
  // 定义左右声道用于存储 RMS 值的缓冲区
  #pragma section (“NoiseGate_dmda”)
  float RMS_BufL[DL];
  #pragma section (“NoiseGate_dmda”)
  float RMS_BufR[DR];
  // 往延时缓冲区写数据的索引值
  #pragma section (“NoiseGate_dmda”)
  int DelayBufIndex[2];
  #pragma section (“NoiseGate_dmda”)
  int BufSize[2] = {DL,DR};
  //
  // 第一次调用延时函数的标志
  int FirstNoiseGateFlag = 1;
  // 输入输出数据的临时变量
  int InputLR;
  int OutputLR;
  int InputData[2];
  int OutputData[2];
  // 第一次调用噪声门函数之前先做初始化工作
  if (FirstNoiseGateFlag)
  {
  
  InitNoiseGate( RMS_BufL,RMS_BufR, DelayBufIndex, BufSize);
  FirstNoiseGateFlag = 0;
  }
  for (i=0; i<NUM_SAMPLES; i++)
  {
  
  //取左右声道数据
  InputData[0] = (block_ptr+2i); // block_ptr 是 A/D D/A 收发数据的指针
  InputData[1] = (block_ptr+2i + 1);
  //对输入数据进行处理
  NoiseGate(InputData, OutputData, RMS_BufL,RMS_BufR,DelayBufIndex,threshold,
  BufSize);
  //将处理后的输出数据传给 D/A
  (block_ptr+2i) = OutputData[0];
  (block_ptr+2i + 1) = OutputData[1];

}