新型聲碼器CMX638及其應用設計

摘要：介紹一款高性能語音聲碼器CMX638及其應用電路設計，簡述CMX638的主要特性、內部結構和控制原理。
CMX638配置靈活，集成模擬輸入/輸出通道，能直接采集模擬語音信號，或者與片外A／D或D／A轉換器配合使用，實
現(xiàn)全雙工的語音壓縮編解碼，在超低壓縮速率下達到長途話音質量。
關鍵詞：語音壓縮；幀格式；前向糾錯；編解碼；CMX638

l 引言
語音編解碼技術的迅速發(fā)展，使中低速率語音編碼技術廣泛應用于現(xiàn)代移動通信。初期的脈沖編碼調制PCM方案傳輸速率為64 Kb/s，占用的頻帶寬，成本高。在實際通信中，有些信道難以擴展且質量差，而有些信道正廣泛使用，短期內難以更新；有些昂貴的信道，壓縮每一個比特都意味著節(jié)省成本。如何在較窄的帶寬內傳送更多的語音數(shù)據(jù)，這就要求利用各種壓縮編碼技術來擴大通信容量。因此，這里給出了基于新型語音編碼器CMX638的應用設計方案。

2 CMX638簡介
CMX638是一款高集成，高性能全雙工語音編解碼器，采用魯棒的先進低復雜性波形插入技術，提供超低位速率下長話級音質性能，且具有FEC(前向糾錯)、SDD(軟決策解碼)、DTX(非連續(xù)發(fā)送檢測)、VAD(語音激活檢測)、CNG(舒適噪聲發(fā)生)、STD和DTMF信號檢測功能。因此，該語音編解碼器可廣泛用于語音存儲和回放、VoIP、數(shù)字PMR／LMR、再生數(shù)字語音中繼等領域。
2．1 主要特性
CMX638具有以下主要特性：長話級音質魯棒先進的低復雜性波形插入編碼算法：多種壓縮速率模式則為2 050 b／s，2 400 b／s、2 750 b／s或3 600 b／s(帶FEC功能)；集成16位A/D和D／A轉換器、模擬增益放大器和數(shù)字低通濾波器：數(shù)據(jù)包壓縮時間長度分20 ms，40 ms，60 ms和80 ms；具有VAD、CNG、STD和DTMF功能；+1.8 V和+3.3 V雙電源供電：采用48引腳LQFP(L4)和48引腳VQFN(Q3)封裝；工作溫度范圍為-40℃～+85℃。
2．2 內部結構
CMX638的內部結構包括模擬和數(shù)字兩部分，加圖1所示。當端口CSEL輸入低電平時，即選擇使用外部語音解碼器(CODEC)，可通過串行接口SSP與外部器件交換數(shù)據(jù)，編碼器和解碼器選擇片外CODEC的數(shù)據(jù)通道，端口EEC和REC輸出分別使能和復位片外的CODEC；當CSEL輸入高電平時，CMX638選用內部CODEC模塊，該模塊包括輸入／輸出通道的可編程增益放大器(PGA)，16位PCM A／D和D／A轉換器以及通帶頻率為4 kHz的低通濾波器，可有效實現(xiàn)模擬信號轉換成數(shù)字信號及數(shù)字信號轉換成模擬信號的過程。主機通過控制總線C-BUS接口配置內部寄存器，實現(xiàn)不同功能；端口SYNC使主機與CMX638同步；語音壓縮編碼器將源信號壓縮成低比特率的數(shù)據(jù)幀，解碼器把數(shù)據(jù)幀解壓縮，恢復源信號；如果使用FEC功能，開關則選擇前向糾錯編碼器和解碼器，兩者加入到數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮過程中：STD／DTMF管理模塊提供語音信號的特殊處理功能，實現(xiàn)單音或雙音檢測，提高語音壓縮和解壓質量。