AMBE-1000語音壓縮芯片的工作原理及外圍硬件接口

AMBE是基于MBE技術(shù)的低比特率、高質(zhì)量語音壓縮算法，具有語音音質(zhì)好和編碼波特率低等優(yōu)點(diǎn)，并植于DVSI公司的AMBE-1000語音壓縮芯片內(nèi)。該芯片是一高性能的多速率語音編碼/解碼芯片，其語音編碼/解碼速率可以在2400～9600b/s之間，以50b的間隔變化。在芯片內(nèi)部有相互獨(dú)立的語音編碼和解碼通道，可同時(shí)完成語音的編碼和解碼任務(wù);并且所有的編碼和解碼操作都在芯片內(nèi)部完成，不需要外擴(kuò)的存儲(chǔ)器。AMBE-1000的這些特性使它非常適合于數(shù)字語音通信、加密語音通信以及其它需要對(duì)語音進(jìn)行數(shù)字處理的場(chǎng)合。

　　2 AMBE-1000 的工作原理及硬件接口

　　2.1 基本工作流程

　　簡(jiǎn)單地說，AMBE-1000的工作過程如圖1所示。AMBE-1000可看成由兩個(gè)分開的編碼器和解碼器組成。編碼器接收8kHz的語音數(shù)據(jù)采樣流(如16位線性的，8位A律的或8位U律的)和輸出一個(gè)期望的波特 率的信道數(shù)據(jù)流。反之，解碼器接收一個(gè)信道數(shù)據(jù)流并合成一個(gè)語音數(shù)據(jù)流。AMBE-1000的編碼器和解碼器的接口時(shí)序是完全異步的。

　　2.2 信道接口

　　信道接口用于描述從編碼器輸出的壓縮比特流和輸入到解碼器的壓縮比特流。該接口也可輸出狀態(tài)信息，例如可以檢測(cè)是否有雙音多頻(DTMF)的語音信號(hào)輸入。此外，該接口對(duì)編/解碼器執(zhí)行更復(fù)雜的控制操作(通常在初始化時(shí))。這些控制功能包括語音和糾錯(cuò)碼速度的選擇、A/D-D/A芯片的設(shè)備。在多數(shù)的語音傳輸系統(tǒng)中，實(shí)際編碼比特流以一定格式從信道中摘錄出來，并和系統(tǒng)信息合在一起構(gòu)成系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)流，通過傳輸信道發(fā)送;在接收端被摘錄出來，并通過解碼器構(gòu)成AMBE-1000所需格式的數(shù)據(jù)流。

　　AMBE-1000有多種工作模式：并行和串行、有幀和無幀格式、主動(dòng)和被動(dòng)。其中，并行被動(dòng)幀模式是最靈活和實(shí)用的一種工作模式。通過上拉電阻和撥位開關(guān)與相應(yīng)的接口選擇引腳相連，就可以選擇相應(yīng)的工作模式。通過采用上述的方法，就可通過選擇開關(guān)在2400～9600b/s和50～4750b/s間自由選擇語音速率和糾錯(cuò)碼速率。在串行主動(dòng)模式下，AMBE-1000的工作時(shí)鐘為27MHz，CHS_O_CLK的時(shí)鐘為4.5MHz(27MHz/6)，即在0.22μs內(nèi)需讀取1位數(shù)據(jù)。即使單片機(jī)工作在24MHz下，也無法讀取該數(shù)據(jù)，故須采用被動(dòng)方式，這樣就可以自己設(shè)置CHS_O_CLK的時(shí)鐘，可該時(shí)鐘也需要滿足在20ms內(nèi)能夠讀取34字節(jié)的數(shù)據(jù)(即1幀數(shù)據(jù));同時(shí)并口占用較多的接口資源，故采用串行被動(dòng)幀模式，其硬件連接如圖2所示。