STM32 正弦波可以工作，但音频文件会从 DAC 产生静电

Question

我正在尝试使用 STM32F466RE 上的内部 DAC 播放简单的 WAV 文件。我有 DMA，按照 Timer4 设置的时间间隔写入 dac。使用正弦波，效果非常好：

正弦波示例（效果很好）：

  const uint16_t sine_wave_array[32] = {2047, 1648, 1264, 910, 600,  345,
                     156, 39,  0,  39,  156,  345,
                     600, 910, 1264, 1648, 2048, 2447,
                     2831, 3185, 3495, 3750, 3939, 4056,
                     4095, 4056, 3939, 3750, 3495, 3185,
                     2831, 2447};




    HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t*)sine_wave_array, 32, DAC_ALIGN_12B_R);
    HAL_TIM_Base_Start(&htim4);

  //timer config
  htim4.Instance = TIM4;
  htim4.Init.Prescaler = 0;
  htim4.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim4.Init.Period = 1136; // (16MHZ /(32 * 440hz))
  htim4.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim4.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;



//DAC Setup from Stm32cubeIDE
static void MX_DAC_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 0 */

  /* USER CODE END DAC_Init 0 */

  DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 1 */

  /* USER CODE END DAC_Init 1 */
  /** DAC Initialization
  */
  hdac.Instance = DAC;
  if (HAL_DAC_Init(&hdac) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** DAC channel OUT1 config
  */
  sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_T4_TRGO;
  sConfig.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE;
  if (HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac, &sConfig, DAC_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 2 */

  /* USER CODE END DAC_Init 2 */

}

DAC 设置为使用 DMA 流 5。DMA 设置为半字（16 位）。 MCU 的频率为 16 MHz。一切听起来都不错。

所以现在我尝试用此处以 44.1khz 形式采样的音频文件（已删除标头）替换 sine_wave：hello.h

这是修改后的代码：

#include "helo.h"
//HELLO_LENGTH is 57890

    HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t*)hello, HELLO_LENGTH, DAC_ALIGN_12B_R);
    HAL_TIM_Base_Start(&htim4);


 htim4.Init.Period = 362; // (16MHZ /44100)

我还将 DMA 缓冲区从半字更改为字节（8 位）。然而，我现在只听到扬声器发出静电声。但静电干扰有重复，几乎就像声音存在但全是乱码。

我还尝试使用自己的音频文件（删除了标题，仅删除了数据部分），但仍然得到同样的结果。

有什么想法吗？

Answer 1

尝试一次走一步！您大幅提高了数据速率，并同时更改了数据格式和来源。

首先以增加的速率尝试正弦波，并验证您是否获得了合理的输出。尝试不同频率的正弦波。从 1kHz 等低频开始，然后逐步提高。 44.1kHz采样率应该能够得到接近20kHz的信号。

每次在示波器上验证信号看起来是否正确。如果您没有示波器，请连接扬声器并使用手机上的频率监控应用程序收听音频（例如：这个），或者甚至可能是电子吉他调音器。

在连接扬声器之前，请考虑如何滤除直流偏置并放大信号。如果您不知道这意味着什么，那么您必须在电子堆栈交换上询问。

我预计您可能会发现您正在尝试以比 DAC 更快的速度运行采样率。内部 DAC 通常不用于音频，而且它们是非常非线性的。

一旦找到合适的采样率，就可以创建该格式的数据文件。请记住，对于 wav 文件 数据可以是无符号或有符号整数格式。如果它是有符号的，那么您需要通过添加偏差将其转换为无符号。还要考虑字节顺序。