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从两路麦克风采样,到方向、频带、波形与录音的完整观察链。

EG4S20 FPGAINMP441 ×2I2SILI9341GoertzelPython
双麦仪表盘:双通道波形、八频带、时频图与 GCC-PHAT 方向估计同屏。画面来自程序内置演示模式,未接麦克风。
内置演示模式双麦仪表盘:双通道波形、八频带、时频图与 GCC-PHAT 方向估计同屏。画面来自程序内置演示模式,未接麦克风。点击看原图 ↗

让声音拥有多个观察入口

这件作品把声学输入拆成能相互核对的几个结果:两路波形、声源方向、电平、频带强弱和电脑端录音。完整交付版使用 DMZ-EG4S20 开发板、两只 INMP441 数字麦克风、一块 ILI9341 小屏、板载串口和八颗 LED,没有为演示额外接入喇叭或音频播放链路。

FPGA 与电脑分别做什么

板端以 I2S 组织双麦采样,形成双通道 PCM;互相关逻辑估计方向,并用定点平滑控制读数变化。八频带 Goertzel 响应采用单乘法器时分复用,LED 以 PWM 呈现各频段强弱。另一条通路将 PCM 经串口送入电脑,由 Python 仪表盘显示双路波形、FFT 瀑布图、频带图与 GCC-PHAT 方向估计,并支持双声道 WAV 记录。

技术取舍是让每层都能解释

FPGA 侧承担持续采样、固定节拍计算与硬件显示,电脑端承担更灵活的频谱观察和记录。两侧可以围绕同一段声音对照,帮助区分采样、传输和算法现象。声事件名称来自阈值规则,没有包装成已训练的 AI 分类器;方向角度也需要依据实际麦距、安装朝向与声学环境进行标定。

完整交付与验证边界

v6 已完成 TD 6.2.1 综合、布局布线和位流生成,记录中有资源与时序结果。早期版本曾做双麦链路实践,但这份完整 v6 位流明确尚未在实物下载验证,不能用旧版现象替代新版验收。后续应依次核对小屏初始化、频带响应、串口完整性和方向标定。

为什么保留“取证”视角

重点是让原始声音、处理结果和录音记录能对应,为分析留下可复查材料。板端采样、串口传输与电脑分析分别保留验证入口。

查看功能路径示意
双麦声学感知/声学取证终端的数据与功能路径
依据项目资料整理的功能关系示意;实际阶段见正文。点击查看大图 ↗

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