飞利浦消费生活(飞利浦)开发一体式环绕立体声系统

挑战

开发一个高质量的环绕声系统集成在一个单一的组件

解决方案

使用MathWorks工具开发和测试声学算法,运行实时仿真,并微调参数

结果

  • 新算法验证只需几天,而不是几周
  • 可执行的演示在一天内准备就绪
  • 80%的设计在未来的项目中被重复使用

“我们的声学工程师不是专业的程序员。使用Sim金宝appulink,他们可以快速开发算法和测试他们的想法,而无需编写任何低级DSP代码。只有在确定了最佳解决方案后,声音算法才会在DSP上实现,并致力于硬件。”

Georges Aerts,飞利浦消费生活方式
Ambisound Soundbar集成家庭影院系统。

对于飞利浦消费者生活方式创新实验室(iLab)的工程师来说,环绕立体声音频技术不仅仅是复杂的算法和电子产品;它还能唤起听众的情感。iLab项目经理Georges Aerts解释说:“我们开始思考如何在没有满是电线和扬声器的房间的情况下,用声音拥抱听者。”

其成果是Ambisound Soundbar,这是一种集成家庭影院系统,使用先进的数字声音处理技术来传递多通道环绕声。iLab的工程师使用MathWorks工具开发和测试算法,运行实时仿真,并为Ambisound Soundbar调整声学参数。

“金宝appSimulink对于我们工作的创造性方面至关重要,”Aerts说。“有了Sim金宝appulink,我们在探索设计理念的同时,不必担心实现的细节。当我们有了一个想法,我们可以简单地在Simulink中建模,模拟它,并实时听取它。金宝app对我们来说,这是一个巨大的好处。”

挑战

Aerts和他的同事们想要开发一种声音处理组件,这种组件可以通过单个设备产生环绕音效。过去,iLab的工程师使用模拟电路或用汇编程序或C代码手工编码dsp来设计音频组件。这些方法使得测试新想法和技术变得困难。此外,如果不投入大量的时间和资源构建硬件原型,声学工程师就无法对新方法进行评估。

iLab团队需要一个开发环境,使他们能够快速评估设计想法,并在硬件限制(如可用RAM、程序空间和处理能力)下进行优化。他们还需要一种方法,使飞利浦营销人员和产品开发团队能够实时评估概念,并听到各种参数对音频输出的影响。

解决方案

通过与Simulink的合金宝app作,工程师们开发出了可靠的模型,并进行了高水平的模拟,使他们能够迅速收敛到最有前景的算法上。利用信号处理工具箱,他们应用了无限脉冲响应(IIR)滤波器以及低通、高通、峰值和搁置滤波器来改善声音特性——包括声音清晰度和低音性能。

工程师们使用MATLAB Compiler创建了一个带有图形用户界面(GUI)的独立MATLAB应用程序,使其他团队能够在Simulink模型中调整参数。金宝app

使用仿真软件金宝app编码器,他们为Simulink模型中的算法生成了C代码,并编译了第二个独立应用程序。金宝app他们将MATLAB应用程序和编译后的代码分发给另一个飞利浦工程团队,后者甚至不需要安装MATLAB就可以运行它们。这个团队在带有声卡的标准PC上运行这两个应用程序,并使用GUI来微调设计,同时实时听取各种参数对任何音频输入的影响。

iLab团队随后在DSP上执行算法,调整它们以适应DSP的RAM或MIPS限制。在使用Ambisound Soundbar测试硬件实现后,团队回到Simulink模型进一步微调参数。金宝app利用MATLAB脚本从Simulink模型中提取优化后的参数,并下载到DSP上。金宝app

Ambisound Soundbar获得了欧洲成像和声音协会(EISA)的最佳产品——家庭影院紧compact系统和CES 2007 CNET最佳CES奖,目前已上市,并取得了商业上的成功。

结果

  • 新算法验证只需几天,而不是几周.iLab的DSP工金宝app程师Jan Tielen表示:“如果没有Simulink,我们可能需要两到三周时间来编写新的算法,并测试它是否具有理想的声学效果。”“使用Simu金宝applink,我们可以非常快速地测试新想法的基础——有时只需要几个小时。”

  • 可执行的演示在一天内准备就绪.“在过去,我们很难从飞利浦产品部门得到反馈,因为他们正在为音频概念开发。开发和验证原型系统可能需要一个月的时间,”Tielen说。“有了MathWorks工具,我们可以在一天内生成一个实时模拟,我们的同事可以用它来微调系统,并为我们提供有价值的反馈。”

  • 80%的设计在未来的项目中被重复使用.iLab团队正在加速下一代家庭影院系统的开发,他们在Ambisound Soundbar上重复使用了大约80%的Simulink设计。金宝app