新型聲碼器CMX638及其應(yīng)用設(shè)計(jì)

麥克風(fēng)和喇叭的輸入/輸出采用差分接法，提高抗干擾性能。晶體振蕩器頻率為12 MHz，對(duì)應(yīng)的XTALSEL[3：1]引腳輸入值為“010”，引腳ENABXTAL輸入高電平。由于選用片內(nèi)語音CODEC，引腳CSEL輸入高電平，則與片外語音CODEC通信的數(shù)字接口SDI，SDO，SCLK，STRB必須全部接地。引腳EEC和FEC是輸出端口，可以懸空。C-BUS接口與微控制器對(duì)應(yīng)相接，CLK時(shí)鐘頻率為1 MHz，通過C-BUS接口先配置內(nèi)部寄存器，確定其工作方式。在編碼正常工作狀態(tài)下，微控制器根據(jù)SYNC端口與CMX638同步，通過IRQN接收中斷信號(hào)，讀取壓縮的數(shù)據(jù)幀并存儲(chǔ)為后級(jí)處理；在解碼過程中，微控制器向CMX638送入數(shù)據(jù)幀解碼，恢復(fù)源語音信號(hào)。
4．2 CMX638與PCM3500接口電路設(shè)計(jì)
CMX638使用靈活，當(dāng)選用片外語音CODEC時(shí)，其典型應(yīng)用是與PCM3500配合使用，圖5為應(yīng)用電路。PCM3500是Burr-Brown公司開發(fā)的16位低功耗A／D和D／A轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)晶體振蕩器時(shí)鐘頻率為4.096 MHz，采樣率為8 kHz。端口BCK時(shí)鐘頻率為128 kHz。MS端輸入高電平為主動(dòng)工作模式，F(xiàn)S主動(dòng)輸出同步信號(hào)，BCK輸出時(shí)鐘信號(hào)。引腳TSC輸入低電平，控制時(shí)隙操作模式，當(dāng)同時(shí)使用多片PCM3500時(shí)才使能該功能，對(duì)應(yīng)的FSO為輸出口，可懸空。引腳LOOP使能A／D轉(zhuǎn)換器與D／A轉(zhuǎn)換器循環(huán)連接。HPFD輸入高電平，取消高通濾波器，可濾除輸入的直流分量。麥克風(fēng)和喇叭采用單端輸入/輸出方式，輸入端接增益為22的放大電路和直流偏置電路，輸出端接上低通濾波器，提高信噪比。數(shù)字接口與CMX638的SPI接口對(duì)應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
由于CMX638選用片外的語音CODEC，端口CSEL應(yīng)輸入低電平，利用REC連接PCM3500的PDWN端口，對(duì)其復(fù)位；模擬輸入／輸出端需要增加相應(yīng)的放大和濾波電路。微控制器配置內(nèi)部寄存器EXCODECCONT($0B)可使CMX638與PCM3500的通信接口工作方式相對(duì)應(yīng)，如圖5所示。該電路同樣實(shí)現(xiàn)麥克風(fēng)的語音信號(hào)的采集，直接壓縮；再解壓縮恢復(fù)源信號(hào)輸出到喇叭。圖4和圖5都可以靈活應(yīng)用于話音記錄儀，語音通信系統(tǒng)，數(shù)字鏈路等領(lǐng)域。

5 結(jié)語
隨著數(shù)字語音通信的高速發(fā)展，要求在極低傳輸速率中保持高質(zhì)量語音信號(hào)。改進(jìn)編碼速率低于4 Kb／s的壓縮算法無疑成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。作為最有潛力的波形內(nèi)插語音編碼算法，其今后研究重點(diǎn)為與其他低速率語音編碼技術(shù)更合理相互補(bǔ)充；特征波形提取和對(duì)齊問題。CMX638采用魯棒的先進(jìn)低復(fù)雜性波形插入技術(shù)的語音編解碼算法，在低速率下保持長(zhǎng)話級(jí)的語音質(zhì)量，不但節(jié)約存儲(chǔ)資源，而且能夠減小對(duì)通信帶寬的要求。聲碼器CMX638集成了A／D和D／A轉(zhuǎn)換器，可直接處理模擬信號(hào)，使用靈活，具有廣闊的應(yīng)用前景。