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用AC4830xC和TCM38C17實現四路語音編解碼系統(tǒng)
摘要：AC4830xC-C是美國AudioCodes公司生產的語音專用芯片，它支持多種碼率的語音編解碼國際標準，同時可提供傳真和數據中繼功能。而TCM38C17則是美國TI公司的語音PCM編碼芯片。文章介紹了兩種芯片的基本性能及工作原理，并給出了一種基于這兩種芯片設計的四路語音編解碼系統(tǒng)的實現方案。關鍵詞：AC4830xC-C；TCM38C17；語音編解碼
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�。粒茫矗福常埃茫孟盗行酒敲绹粒酰洌椋铮茫铮洌澹蠊境銎返囊环N語音專用芯片，它可以將ＰＣＭ語音碼流按照需要壓縮成多種碼率的語音信號，ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ具有多通道語音傳輸功能，各通道的操作相互獨立。該芯片在語音通信，特別是ＩＰ電話系統(tǒng)中具有廣泛的應用。ＴＣＭ３８Ｃ１７則可提供Ａ律和Ｕ律兩種不同的ＰＣＭ編碼功能，也具有四路相互獨立的信道。本文主要介紹這兩種語音芯片的基本性能和工作原理，并給出了基于這兩種芯片實現四路語音編解碼的系統(tǒng)設計方案。
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�。粒茫矗福常埃茫孟盗衅骷邪校粒茫矗福常埃保茫谩ⅲ粒茫矗福常埃玻茫煤停粒茫矗福常埃矗茫萌N芯片，分別可提供１、２、４個語音通道，而且多通道芯片中的各通道可獨立操作，互不干擾。ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ的基本工作原理如圖１所示。
在進行語音系統(tǒng)設計時，利用ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ芯片可以將ＰＣＭ語音碼流根據實際需要壓縮成如下多種碼率的語音信號：
�。ǎ保牵罚保保校茫痛a率為６４ｋｂｐｓ；
�。ǎ玻牵罚玻叮粒模校茫痛a率為１６ｋｂｐｓ～４０ｋｂｐｓ；
�。ǎ常牵罚玻罚牛粒模校茫痛a率為１６～４０ｋｂｐｓ；
�。ǎ矗牵罚玻梗茫樱粒茫牛蹋写a率為８．０ｋｂｐｓ；
�。ǎ担牵罚玻常保停校停蹋眩粒茫牛蹋写a率為６．３／５．３ｋｂｐｓ；
�。ǎ叮危澹簦茫铮洌澹虼a率為６．４ｋｂｐｓ～９．６ｋｂｐｓ。
在接收到語音ＰＣＭ碼流或者傳真數據以后，ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ首先進行輸入增益控制和回波抵消，然后區(qū)分具體的業(yè)務類型是語音數據還是傳真數據，如果是語音數據，則根據具體的要求對語音信號進行編碼，并將編碼后的數據通過主機接口送出；另一方面，ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ也將從主機接口讀入數據并加以判斷，如果判斷其為語音數據，就將其解碼成ＰＣＭ碼流并通過ＰＣＭ接口送出。
�。粒茫矗福常埃茫眯酒仨氂型鈬O備的支持才能正常工作。它提供了５個外部接口，即主機接口（ＨＰＩ）、ＰＣＭ接口、時鐘接口、存儲器以及Ｉ／Ｏ接口和仿真測試接口。ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ的主機接口為８位并行接口，可用ＤＳＰ通過主機接口控制ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ?并與其交換數據。
�。粒茫矗福常埃茫玫臅r鐘控制部分包括連接在外部的晶體振蕩器和內部時鐘電路，其工作時鐘一般由外部晶體振蕩器的振蕩頻率和內部的ＰＬＬ值決定。設計時，可以通過改變ＰＬＬＭＵＬ寄存器的值來改變其工作時鐘。
此外，ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ還提供了六種可供選擇的工作時鐘方式，但是要求其工作頻率必須控制在９８．３０４～１００ＭＨｚ之間。
３ＴＣＭ３８Ｃ１７的工作原理
ＴＣＭ３８Ｃ１７是美國德州儀器公司（ＴＩ）生產的ＰＣＭ語音編碼芯片，它可提供模擬語音信號和ＰＣＭ碼流之間的相互轉換功能，同時集成有Ａ律和Ｕ律兩種標準。此外，芯片本身還提供了增益控制等功能。該芯片將４路ＰＣＭ芯片集成到了一起，相當于４片ＴＣＭ２９Ｃ１３的功能。該器件在工作時，通常需要外部電路為其提供時鐘信號ＰＣＭＣＬＫ、幀同步信號ＰＣＭＦＳ以及每路語音的具體幀同步信號?其四路協(xié)同工作的工作時序如圖２所示。
�。聪到y(tǒng)硬件設計
基于上述兩芯片所提供的功能，下面給出一種四路語音編解碼系統(tǒng)的實現方案，圖３所示是其系統(tǒng)框圖。
在該系統(tǒng)中，當信源發(fā)出的模擬語音信號經過ＴＣＭ３８Ｃ１７實現ＰＣＭ編碼后，該ＰＣＭ碼流將經過ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ壓縮編碼以形成需要的語音碼流，然后通過ＤＳＰ處理器進行控制、調頻等后續(xù)處理，最終通過串／并轉換器送出。另一方面，ＤＳＰ會將從串／并轉換器讀入的數據通過主機接口寫入ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ，并由ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ對語音碼流進行解碼以生成ＰＣＭ碼流，然后再經過ＴＣＭ３８Ｃ１７恢復成模擬語音信號。由于ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ
只提供有一個幀同步信號，因此，本系統(tǒng)中使用了一個計數器來產生ＴＣＭ３８Ｃ１７芯片所需要的其它三路幀同步信號。
�。迪到y(tǒng)軟件設計
該系統(tǒng)軟件主要用于對ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ進行控制，ＡｕｄｉｏＣｏｄｅｓ公司規(guī)定了ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ的操作方法，并提供了相應的初始化內核程序和工作程序。工作時，應該首先通過ＤＳＰ對ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ進行復位，復位成功后，首先寫入內核程序，然后寫入工作程序，最后再將這些程序通過ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ的主機接口寫入到ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ。
在下載完工作程序之后，芯片即可開始工作，此時芯片處于初始化模式，其默認的編碼碼率為３２ｋｂｐｓ的ＡＤＰＣＭ編碼，設計者可以對每一路進行單獨的模式設置，包括啟用哪幾路語音通道、調節(jié)每一個語音信號的幅度、根據具體的技術要求選擇相應的語音編碼方式等。ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ每３０ｍｓ讀入一幀語音數據，每一幀語音數據均會被壓縮編碼成一個語音數據包。該數據包中包含有語音數據和編碼方式的相關信息，而且傳送數據時，這些編碼信息也必須同時被傳送到接收方。
６結束語
�。粒茫矗福常埃茫檬且粋�功能強大的語音信號處理專用芯片，它提供了多種語音編解碼功能，操作也很方便。本文就是利用其和ＴＣＭ３８Ｃ１７協(xié)同工作，構建了多路語音通信的編解碼系統(tǒng)。相信在ＩＰ電話和多媒體通信領域，ＡＣ４８３０ｘＣ－Ｃ等芯片會得到越來越廣泛的應用。
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