基于G.723標準數字錄音系統(tǒng)設計

如果要將其錄音以數字形式的數據保存，則應將其模擬錄音信號變換成數字形式的數據，這就給原始數據的保存帶來諸多不便。因此，筆者按G.723標準設計了一種數字錄音機，它以ADSP-2181作為語音處理器和系統(tǒng)控制器，取消了普通錄音機的機械部分和磁帶，以大容量的閃速存儲器(Flash RAM)作為數字語音數據存儲器。該樣機體積很小，錄音時間長，沒有機械噪聲及機械故障，很有實用價值。

G.723算法對語音信號有很好的編解碼效果，同時也可處理音樂和其它聲音信號，典型輸入是64kb/s（8k%26;#215;8）或128kb/s(8k%26;#215;16)的A律或μ律的PCM采樣語音信號。每次處理一幀語音信號，每幀240個采樣點（30ms）。在5.3kb/s的碼率下，每幀語音被壓縮成20個字節(jié)傳輸；在6.3kb/s的碼率下，每幀語音被壓縮成24個字節(jié)傳輸。
　　1.2 數字錄音系統(tǒng)的結構框圖
　　系統(tǒng)框圖主要由圖1所示的五部分組成。

 

　　 
　　AD73311是一種可編程的數據轉換器，內含五個8位控制寄存器CRA～CRE,用于設定工作狀態(tài)，控制輸入輸出。AD73311通過串行口與處理器接口，傳送的是16位數據，有五種工作模式，分別為：程序模式、數據模式、混合模式、模擬環(huán)路模式、數字環(huán)路模式。其中前三種是正常的工作模式，后兩種是調試模式，僅在調試時使用。五種工作模式由內部的控制寄存器A中的四位（CRA0～3）控制。
　　程序模式：AD73311啟動或重置后即工作于程序模式，此時AD73311串行口輸入的數據將作為命令字以初始化內部控制寄存器組，之后AD73311根據初始化命令字進入相應的工作模式，在此之前AD73311串行口輸出的碼字是無效的。數據模式：此時AD73311串行口輸出的是A/D轉換的16位數據，輸入的是D/A轉換的16位數據。AD73311一旦進入數據模式，就不能再得到控制信息，所以就永遠處于這一模式，除非重啟動。這時硬件上可采用發(fā)送接收幀同步信號同步方式。混合模式：此時16位碼字可能是控制字，也可能是數據。碼字的最高位MSB用來標識這個碼字是控制命令字(MSB=1)還是數據（MSB=0，低15位是有效數據）。在混合模式下，ADSP-2181可以根據系統(tǒng)的運行狀況適時改變AD73311的工作參數，如放大器的放大倍數等。這時硬件上可采用發(fā)送接收幀同步信號異步方式，便于ADSP-2181的自主控制。
　　AD73311控制采樣率由時鐘分頻電路完成。時鐘分頻電路將從DMCLK引腳輸入的外部時鐘頻率MCLK通過主頻時鐘因子分頻為內部時鐘頻率DMCLK，MCLK有五種頻率選擇，由內部控制寄存器B中的CRB4～6三位控制。DMCLK決定了AD73311的采樣頻率，它也是AD73311串行口的幀同步頻率。DMCLK再經串行時鐘分頻因子分頻為串行時鐘頻率SCLK，DMCLK有四種選擇，由內部控制寄存器B中的GRG2～3兩位控制。 

 
通過編程控制寄存器D，可控制輸入輸出的增益。輸入增益IG可在0～38dB之間調整，輸出增益OG可在-15～6dB之間調整。AD73311的具體編程流程圖如圖3所示，控制程序如下： AX0=DM(0x3fe5); {For 2181-PF0 connect with AD73311-RESET} AR=AX0 AND 0XFFFE; {PF0 pin reset} DM(0x3fe5)=AR; {RESET AD73311 to program} NOP; {Delay} NOP; NOP AX0=DM(0x3fe5); AR=AX0 or 0X0001; {2181-PF0 SET} DM(0x3fe5)=AR; {ready to program} ax0=0x82f9; {寫控制寄存器CRC，5V電源，使能ADC和DAC} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x811b; {寫控制寄存器CRB，分頻，設置8K采樣率} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x8320; {寫控制寄存器CRD，輸出輸入增益為0} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x8400; {寫控制寄存器CRE,DAC延遲量為0} ax0=ax0; IDLE; ax0=0x8001; {寫控制寄存器CRA，進入數據傳輸模式} tx0=ax0; IDLE； 2.2 閃速存儲器與ADSP-2181的接口電路閃速存儲器采用韓國三星公司生產的KM29 N32000，容量為4M%26;#215;8=32Mbit，分成512塊，每塊有16頁，每頁528個字節(jié)?？蛇M行100萬次擦寫，數據保存時間為10年，通過編程可自動進行擦寫。這里用于保存錄音數據，其數據保存不需要充電維持。