[发明专利]便携式可编程多通道心理声学测听仪

权利要求书

1.便携式可编程多通道心理声学测听仪，其特征在于：包括单机版带有修改过的USB驱动的Windows应用软件、用于在主机PC与FPGA芯片之间进行通信的USB2.0微控制器、用于产生纯音和白噪音数字信号并进行通道输出的FPGA芯片、数模转换器、滤波器、衰减器组以及用于输出音频的放大器；

Windows应用软件主要实现整个测试系统的用户界面，让用户选择测试信号和音频强度，显示系统状态；Windows应用软件用于向USB2.0微控制器传输音频数据和控制命令；音频数据在FPGA芯片控制下通过USB2.0微控制器传入数模转换器，而控制命令被FPGA芯片解析后用于设置通道衰减器、耳机静音；

USB2.0微控制器通过16根线与FPGA芯片连接，被设置为工作于从FIFO状态，用于将来自Windows应用软件的音频数据和控制命令传入可编程的FPGA芯片；

可编程的FPGA芯片一方面接收来自USB2.0微控制器的音频数据和控制命令，另一方面给数模转换器、衰减器和放大器提供控制信号、时序和时钟；可编程的FPGA芯片也产生工作所需要的纯音和白噪声的数字信号；

数模转换器用于将纯音和白噪声的数字信号转换成模拟信号；

滤波器用于除去噪音信号产生纯净的纯音信号；

衰减器组是由两个衰减器组成，每一个衰减器都采用3个通道以节省电路板空间和耗电量；耳机的衰减范围扩大至152dB，其中，0dB－92dB范围内的衰减步长为0.5dB，93dB－124dB范围内的衰减步长为1.0dB；

放大器主要是用于输出音频信号。

2.根据权利要求1所述的测听仪，其特征在于：可编程的FPGA芯片和数模转换器生成纯音生成器和白噪声生成器；

所述纯音生成器包括一个工作于50MHz的分频器、数字计算器和提供存储分频因子的寄存器；寄存器为分频器提供分频因子，分频器产生的低频信号用于数字计算器的输入，数字计算器通过查表法得到正弦波的10比特采样值；

所述白噪声生成器包括线性回馈平移寄存器组、带有两个输入的累加器ACC2、多路复用器和数位转换器；两个位于[0,1)的互相独立的平均分布随机数作为线性回馈平移寄存器组的输入，产生x₁和x₂；中间生成变量y₁和y₂作为累加器的输入，其输出的32位比特数作为多路复用器的输入；多路复用器的输出作为数位转换器的输入，数位转换器将32位比特数转换成24位比特数，24位比特数即为白噪声的数字信号；

所述的纯音生成器和白噪声生成器共用数模转换器。