赵丹　李丽　贺慧勇　刘嘉文　廖文平　王燕　商梅雪　魏明生

摘 要： 提出一种频率计权网络的数字电路实现方案，详细阐述由滤波器设计工具生成频率计权滤波器，然后采用HDL代码生成工具将其转换成可移植、可综合的能在FPGA上实现的HDL代码，分别在软件和硬件上进行仿真验证测试的过程。结果表明，设计的频率计权网络符合计权特性及允差标准，且采用此方法设计的频率计权网络简化了电路结构，操作简单，降低了功耗、成本，节省了资源，提高了效率，能快速得出信号的频率计权值。

关键词： 频率计权； HDL代码； 数字电路； FPGA仿真

中图分类号： TN711?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）19?0094?04

Abstract： An implementation scheme of digital circuit for frequency weighting network is presented. The frequency weighting filter generated by the filter design tool is described in detail， which is converted into transplantable and synthesizable HDL code by using HDL code generation tool， and can be implemented on FPGA. The test process of the filter model was simulated and verified respectively by software and hardware. The test results show that the designed frequency weighting network conforms to weighting characteristic and tolerance standard， and can simplify circuit structure and operation， reduce power consumption and the cost， save resources and improve efficiency. The frequency weighting value of the signal can be obtained quickly.

Keywords： frequency weighting； HDL code； digital circuit； FPGA simulation

0 引 言

人的耳朵听到声音后的感觉，不仅与声的强度有关，而且与声音的频率有关。一般情况下，人耳对高频段的声音比较敏感，而对低频段的声音感觉不明显，即使是声压级相同的声音，频率不同也可能听起来不一样响[1?2]。为了正确认识声音的特性，进行噪声测量及分析，预防噪声对人耳产生危害，根据等响度曲线对接收到的声音信号进行频率计权滤波，以模拟人耳的响度感觉特性[3]。频率计权在噪声测量及分析中有很重要的作用，它是一种模拟人耳对不同频率的声音感觉不同的特性，使计算出的声压级与人耳所到的感觉一致的网络，其实质就是对声音信号进行滤波处理[4?6]。传统的办法是用模拟电路实现频率计权网络[7]，这种方法采用了大量如电阻、电容等模拟器件，结构复杂、成本高、功耗大，其稳定性、可靠性、性能指标很难做好，而且不方便调试[8]。……