随着嵌入式音频系统的广泛应用,人们对语音质量的要求也越来越高。在资源有限的嵌入式系统环境中,如何通过软件技术来提高音频系统的性能是当前一个研究热点。 本文的研究重点是,在嵌入式Linux环境下,如何应用软件技术提高音频系统的性能。本文提出了一种全新的解决方案,即在核态空间模式下,重新设计和实现嵌入式音频设备的驱动程序,着重分析和研究了音频重采样、多路混音、DMA引擎和内存管理三大关键技术。本文主要工作如下: ● 把重采样引入的噪音降到最低。为了提高音频质量,在驱动程序中利用高效的Kaiser Window低通滤波算法对不同采样频率的音频流进行重采样。不仅实现了Kaiser Window重采样算法,而且对算法进行了有效优化,使采样效率提高了一倍以上。 ● 加入了实时混音功能。为了支持多个通道音频流同步播放,使一个音频输出设备上能同时听到多个声音,基于混音理论,本文实现了混音算法。 ● 引入了双缓存设计方法。由于声音实时性和连续性的特殊要求,驱动程序中DMA引擎和内存管理直接影响系统性能。为此,本文重新设计和实现了DMA引擎和内存管理以提高性能。 ● 具体实现工作中对算法的关键部分用MMX汇编指令进行了优化,从而在整体上优化了系统性能。 通过严格的性能测试分析,重采样、混音算法效率和系统性能都有较大提高,表明本文提出的解决方案是可行的,能有效地提高整个系统的处理能力和性能。