Design av ljudkommuniktion mellan dator och signalprocessor : Programmering och optimering av beräkningsresurser

This thesis report is about designing a prototype and establishing audio communication between a computer and Digital Signal Processor (DSP) using two preamp circuits using both auxiliary and USB connection. The paper gives the reader an overview on how audio is transmitted from a computer, through the system and to the desired output. The reader should also get a better understanding of how an AD-converter samples the incoming signal to the Discrete plane and how an AUX or phone connector works. This information can be used for designing preamp circuits to communicate between a computer and the DSP. The DSP circuit uses an STM32 processor to control the incoming and outgoing signals with the use of ADC and DAC conversion. The DSP also uses microphones to capture surrounding sound. An addition is to make a prototype on how to use these microphones to send the signal upstream to the computer. The microphone is then benchmarked with the use of Matlab, calculating Total Harmonic Distortion. Management and optimization of code structure and resources is done in the source files of the project. Using imperative C programing, large functions are broken down into smaller functions to ease readability and control flow. The result is a prototype circuit that can communicate audio signals with both audio jack and USB between computers input and output to the DSP. Using CubeMX in conjunction with CubeIDE to add additional ADC channels to be able to incorporate an automatic source control when the audio jack or USB is connected.Denna avhandling handlar om att designa en prototyp och etablera ljudkommunikation mellan en dator och en digital signalprocessor (DSP) med hjälp av två förstärkarkretsar genom både aux- och USB-anslutning. Rapporten ger läsaren en översikt över hur ljud skickas från en dator, genom systemet och till önskad utgång. Läsaren bör också få en bättre förståelse för hur en AD-omvandlare fungerar för att sampla den inkommande signalen till tidsdiskreta planet och hur en AUX- eller telekabel fungerar. Målet är att använda denna information för att skapa förstärkare som kan kommunicera mellan en dator och DSP:en. DSP-kretsen använder en STM32-processor för att hantera de inkommande och utgående signalerna med användning av ADC- och DAC-omvandling. DSP:en använder också mikrofoner för att fånga omgivande ljud. Ett tillägg är att skapa en prototyp för hur man kan använda en av mikrofonerna för att skicka signalen till datorn. Mikrofonen jämförs sedan med hjälp av Matlab genom att beräkna total harmonisk distorsion. Hantering och optimering av kodstruktur och resurser görs i projektets källkodsfiler. Genom att använda imperativ C-programmering bryts stora funktioner ned i mindre funktioner för att underlätta läsbarheten och styrningen av flödet. Resultatet är en prototypkrets som kan kommunicera ljudsignaler med både ljuduttag och USB mellan datorns in- och utgång och DSP:en. Genom att använda CubeMX tillsammans med CubeIDE läggs ytterligare ADC-kanaler för att möjliggöra automatisk källkontroll när ljuduttaget eller USB-anslutningen är ansluten