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　   1.引言

　　語音信號(hào)處理是現(xiàn)代通信中不可或缺的組成部分，隨著對(duì)通信質(zhì)量要求的越來越高，我們需要用盡可能低的數(shù)碼率來獲得盡可能好的合成語音質(zhì)量。從市場(chǎng)現(xiàn)狀來看，低速語音的應(yīng)用市場(chǎng)很廣泛：語音系統(tǒng)，數(shù)字移動(dòng)通信，保密通信，語音郵件，可視電話，IP電話，語音存儲(chǔ)，電話會(huì)議，電話購(gòu)物等很多場(chǎng)合都需要用到。

　　DVSI公司的AMBE2000就是這樣一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)語音編碼解碼芯片，它的壓縮率在2.0-9.6kbps范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，并且，它本身具備FEC（前向糾錯(cuò)）,VAD（語音激活檢測(cè)）和DTMF信號(hào)檢測(cè)功能。本次系統(tǒng)就是充分利用這款新品的優(yōu)良特征，實(shí)現(xiàn)了在14kbps左右的低傳輸速率下優(yōu)良的語音效果。

　　2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　本語音傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：

　　在本系統(tǒng)中，麥克風(fēng)輸入語音信號(hào)，經(jīng)過語音模塊進(jìn)行放大。然后送到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，輸出PCM語音信號(hào)。再將此信號(hào)送給本次系統(tǒng)的核心器件AMBE2000，進(jìn)行語音編碼，輸出壓縮語音信號(hào)，送給CPLD控制器，CPLD收到壓縮語音數(shù)據(jù)后，將語音部分進(jìn)行提取和處理。此時(shí)的語音數(shù)據(jù)便是2.0k-9.6kbps的低速率語音數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行傳輸。由于AMBE2000可以編碼也可以解碼，所以本系統(tǒng)同樣實(shí)現(xiàn)了語音的接收。前面編碼部分發(fā)出的語音信息反饋回來，由CPLD接受，并轉(zhuǎn)化為AMBE2000可以識(shí)別的格式，再由AMBE2000進(jìn)行解碼，恢復(fù)成PCM語音信號(hào)，送到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，輸出模擬信號(hào)再經(jīng)過語音模塊進(jìn)行功率放大送到揚(yáng)聲器。

　　3.硬件設(shè)計(jì)

　　硬件是本次設(shè)計(jì)的核心，包括語音部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，語音編碼解碼部分以及各個(gè)模塊的接口。

　　3.1語音模塊

　　本模塊的作用是將麥克風(fēng)微弱語音信號(hào)放大給AD，以及將從DA中出來的語音信號(hào)播放出來。包括了從麥克風(fēng)輸入語音，以及語音從揚(yáng)聲器輸出兩部分。語音輸入部分電路如圖2所示，這里利用LM386進(jìn)行兩級(jí)放大，采用的是單電源3.3V供電。輸出的信號(hào)送到AD.

　　語音輸出電路如圖3所示，該電路采用功率放大芯片TPA2005D1，進(jìn)行語音放大。

　　3.2模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及其與AMBE接口電路

　　本次采用的AD，DA芯片是PCM3500，這是一款帶有16位串行AD和DA的芯片，采樣頻率范圍很寬，從7.2kbps到26kbps，并且它自帶有回環(huán)自檢測(cè)模式，便于電路功能自測(cè)。另外，這款芯片的配置簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的配置就能有效工作。它與AMBE2000接口部分電路如圖4所示。

　　這里，需要配置的只有主動(dòng)被動(dòng)模式選擇端M/S，本電路采用主動(dòng)模式。LOOP則是選擇回環(huán)檢測(cè)功能端口，當(dāng)它為高電平的時(shí)候，相當(dāng)于AD轉(zhuǎn)化以后的輸出DOUT接到DIN，PCM3500的此項(xiàng)功能為系統(tǒng)的測(cè)試帶了很大便利。AMBE2000和PCM3500的通信接口是SPI口，BCK提供時(shí)鐘，它是晶振512分頻后的時(shí)鐘信號(hào)，F(xiàn)S為選通頻率，與BCK嚴(yán)格同步。