AMBE-1000聲碼器芯片簡介及其在語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

AMBE-1000是一款成熟的雙工聲碼器芯片。該芯片采用AMBE語音編碼算法，編碼速率為2.4～9.6kb/s。AMBE(Advanced Multi-Band Excitation)算法是MBE(Multi-Band Excitation)算法的改進(jìn)和擴(kuò)充。MBE語音編碼算法是將語音譜按基音頻率分成若干個(gè)帶，對(duì)各個(gè)帶的信號(hào)中清音/濁音(V、UV)分別處理，最后將各個(gè)帶信號(hào)疊加，形成全帶合成語音。AMBE-1000聲碼器在低速率和較強(qiáng)背景噪聲下具有比較好的語音質(zhì)量，從而使其在車、船載移動(dòng)衛(wèi)星語音通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。Inmarat(國際海事衛(wèi)星組織)已把AMBE-1000應(yīng)用于其各代衛(wèi)星語音通信系統(tǒng)中，該芯片還可應(yīng)用于語音壓縮與存儲(chǔ)等系統(tǒng)。本文把AMBE-1000應(yīng)用于語音通信系統(tǒng)，提出了具體實(shí)現(xiàn)方案，給出了其電話用戶接口回路、PCM語音數(shù)字化編碼回路和AMBE-1000支持電路。

　　1 AMBE-1000簡介

　　1.1 AMBE-1000的主要特點(diǎn)

　　(1)具有高語音質(zhì)量、低速率的全雙工編碼器。編碼速率從2.4kb/s至9.6kb/s可變，語音質(zhì)量和其它聲碼器的比較如圖1所示。　　

　　從圖1可以看出，在4.8kb/s的編碼速率下，AMBE-100有很好的語音質(zhì)量;在2.4kb/s的編碼速率下，該芯片產(chǎn)生的語音比GSM語音還好。

　　(2)有較強(qiáng)的抗背景噪聲能力，有FEC功能，有良好的抗信道干擾能力，具體如圖2所示。

　　從圖2可以看出，AMBE-1000算法的抗背景噪聲能力明顯比較性預(yù)測(cè)CELP等其它算法的高。

　　(3)具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)，還具有DTMF信號(hào)的檢測(cè)、識(shí)別、產(chǎn)生和發(fā)送以及話音激活、舒適噪音插入和回音消除等功能。

　　1.2 AMBE-1000的基本工作原理

　　AMBE-1000的AD/DA語音接口信號(hào)可以是標(biāo)準(zhǔn)的μ律或A律壓擴(kuò)量化的PCM信號(hào)，也可以是14或16比特線性量化的PCM信號(hào)。壓縮語音數(shù)據(jù)的傳輸接口能夠設(shè)置為主動(dòng)或被動(dòng)方式，且數(shù)據(jù)可按串行或并行的方式傳輸。AMBE-1000提供了用來設(shè)置芯片默認(rèn)工作狀態(tài)的一系列引腳，芯片加電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入由引腳設(shè)置的默認(rèn)狀態(tài)。這些設(shè)置包括AD/DA轉(zhuǎn)換格式、語音編碼速率、FEC速率、主動(dòng)/被動(dòng)方式、并/串?dāng)?shù)據(jù)方式、VAD使能、回音消除使能等。這些狀態(tài)可以通過硬件設(shè)置，也可以由軟件通過控制字進(jìn)行更改。

　　AMBE-1000的數(shù)據(jù)格式可以是幀格式也可以是非幀格式，通常使用幀格式。對(duì)于幀格式，AMBE-1000以20ms為周期全雙工并行工作。在20ms之后，AMBE-1000將A/D轉(zhuǎn)換器送來的數(shù)字化語音壓縮，按其幀格式打包后送到編碼輸出緩沖器，并將解碼器輸入緩沖器的數(shù)據(jù)包解壓還原送向D/A轉(zhuǎn)換器，從而完成對(duì)數(shù)字語音的編、解碼。