Kebanyakan aplikasi isyarat audio telah dicemari oleh hingar. Untuk mengurangkan hingar putih dalam aplikasi isyarat audio, teknik penapisan telah digunakan. Secara umumnya, terdapat dua jenis penuras audio, iaitu penuras audio analog and penuras audio digital. Penuras audio digital telah digunakan secara meluas disebabkan fleksibiliti and kestabilan penuras digital yang lebih tinggi jika berbanding dengan penuras analog. Oleh itu, projek ini memberi tumpuan kepada reka bentuk dan pelaksanaan penuras IIR digital untuk pemprosesan isyarat audio. Penuras IIR digital merupakan jenis penuras yang paling sesuai untuk dilaksakan dalam DSP. Projek ini mempunyai beberapa objektif. Objektif pertama adalah menentukan spesifikasi penuras yang sesuai untik pemprosesan isyarat audio. Objektif seterusnya adalah mereka bentuk penuras Butterworth dan penuras Chebyshev dengan menggunakan teknik transformasi bilinear. Objektif ketiga adalah melaksanakan kedua-dua penuras IIR dalam MATLAB® dan TMS320VC5510 DSK. Objektif terakhir adalah membandingkan prestasi penuras-penuras Butterworth and Chebyshev yang telah dilaksanakan. Spesifikasi penuras telah ditentukan dalam kajian ilmiah. Seterusnya, penuras Butterworth dan penuras Chebyshev telah direka bentuk di MATLAB®. Kemudian, penuras IIR telah dianalisasis dan simulasi dengan menggunakan MATLAB® dan Simulink. Selepas itu, penuras IIR dilaksanakan dalam TMS320VC5510 DSK dengan menggunakan Bahasa C Intrinsic. Dalam projek ini, isyarat audio yang bersih dan berkualiti tinggi telah diperolehi dalam kedua-dua penuras IIR itu. Prestasi penuras IIR telah dibandingkan dengan membandingkan perbezaan dalam nisbah isyarat-kepada-hingar (SNR) isyarat audio antara sebelum dan selepas sistem penuras IIR. Keputusan-keputusan yang diperolehi dalam projeck ini telah menunjukkan penuras Chebyshev mempunyai prestasi yang lebih tinggi. Situasi tersebut disebabkan oleh penuras Chebyshev mempunyai perbezaan yang lebih tinggi dalan nisbah isyarat-kepada-hingar.
_______________________________________________________________________________________________________
Many audio signal applications are corrupted by noise. In order to reduce white noise in the audio, filtering technique is applied in audio signal applications. Broadly speaking, there are two types of audio filters, analog audio filters and digital audio filters. Digital audio filters are widely used due to their greater degree of flexibility, more reliable and higher accuracy as compared to their analog counterpart. Hence, this project mainly focuses on designing and implementing an audio infinite impulse response (IIR) filter, which is the most effective type of digital filter to implement in DSP. The objectives of this project are to determine the suitable frequency response specifications of IIR filter for audio signal processing, and to design a Butterworth and a Chebyshev IIR filter by using the bilinear transformation technique. The third objective is to implement the IIR filters in MATLAB® and TMS320VC5510 DSP Starter Kit (DSK). The final objective is to compare the performance of the implemented Butterworth and Chebyshev IIR filters. The frequency response specifications are defined based on literature review and the IIR filters are developed in MATLAB®. The IIR filters are then analyzed and simulated by using MATLAB® and Simulink. Next, the IIR filters are implemented in TMS320VC5510 DSK using fixed-point arithmetic and C intrinsic language. Validation of IIR filters is done by feeding the filters with a real noisy audio signal. In this project, both the implemented IIR filters are able to provide a clean and high quality audio signal. The performance of the implemented IIR filters is compared by comparing the difference in signal-to-noise ratio (SNR) of audio signals between before and after the IIR filter systems. The analysis results, simulation results and hardware implementation results had proven that the implemented Chebyshev IIR filter has better performance than the implemented Butterworth filter since it bears the highest difference in SNR.
Design and implementation of iir filters for audio signal processing / Kwong Ming You