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(多图) 一种基于AMBE2000的低速率语音通信系统

微计算机信息 龚小燕 牟荣增 阎跃鹏 王卿璞?? 2010年01月04日 ?? 收藏0

  1.引言

  语音信号处理是现代通信中不可或缺的组成部分,随着对通信质量要求的越来越高,我们需要用尽可能低的数码率来获得尽可能好的合成语音质量。从市场现状来看,低速语音的应用市场很广泛:语音系统,数字移动通信,保密通信,语音邮件,可视电话,IP电话,语音存储,电话会议,电话购物等很多场合都需要用到。

  DVSI公司的AMBE2000就是这样一种高性能、低功耗的实时语音编码解码芯片,它的压缩率在2.0-9.6kbps范围内可以调节,并且,它本身具备FEC(前向纠错),VAD(语音激活检测)和DTMF信号检测功能。本次系统就是充分利用这款新品的优良特征,实现了在14kbps左右的低传输速率下优良的语音效果。

  2系统结构框图

  本语音传输系统结构框图如下图所示:

语音传输系统结构框图

  在本系统中,麦克风输入语音信号,经过语音模块进行放大。然后送到模数转换模块进行AD转换,输出PCM语音信号。再将此信号送给本次系统的核心器件AMBE2000,进行语音编码,输出压缩语音信号,送给CPLD控制器,CPLD收到压缩语音数据后,将语音部分进行提取和处理。此时的语音数据便是2.0k-9.6kbps的低速率语音数据,可以进行传输。由于AMBE2000可以编码也可以解码,所以本系统同样实现了语音的接收。前面编码部分发出的语音信息反馈回来,由CPLD接受,并转化为AMBE2000可以识别的格式,再由AMBE2000进行解码,恢复成PCM语音信号,送到模数转换模块进行DA转换,输出模拟信号再经过语音模块进行功率放大送到扬声器。

  3.硬件设计

  硬件是本次设计的核心,包括语音部分,模数转换模块,语音编码解码部分以及各个模块的接口。

  3.1语音模块

  本模块的作用是将麦克风微弱语音信号放大给AD,以及将从DA中出来的语音信号播放出来。包括了从麦克风输入语音,以及语音从扬声器输出两部分。语音输入部分电路如图2所示,这里利用LM386进行两级放大,采用的是单电源3.3V供电。输出的信号送到AD.

语音输入部分电路

  语音输出电路如图3所示,该电路采用功率放大芯片TPA2005D1,进行语音放大。

语音输出电路

  3.2模数转换器以及其与AMBE接口电路

  本次采用的AD,DA芯片是PCM3500,这是一款带有16位串行AD和DA的芯片,采样频率范围很宽,从7.2kbps到26kbps,并且它自带有回环自检测模式,便于电路功能自测。另外,这款芯片的配置简单,不需要复杂的配置就能有效工作。它与AMBE2000接口部分电路如图4所示。

接口部分电路

  这里,需要配置的只有主动被动模式选择端M/S,本电路采用主动模式。LOOP则是选择回环检测功能端口,当它为高电平的时候,相当于AD转化以后的输出DOUT接到DIN,PCM3500的此项功能为系统的测试带了很大便利。AMBE2000和PCM3500的通信接口是SPI口,BCK提供时钟,它是晶振512分频后的时钟信号,FS为选通频率,与BCK严格同步。


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AMBE2000? 语音通信? VAD?

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