基于AIC23語音接口的語音AGC設計

語音接口包括采集和播放兩項功能，是語音處理系統中最基本、最關鍵的部分。語音采集時，輸入信號幅度動蕩會影響后續處理；語音播放時，輸出信號幅度不穩定會惡化收聽效果。所以，語音AGC(自動增益控制)是語音接口中不可或缺的功能單元。TLV320AIC23(簡稱AIC23)是TI公司生產的集成了A／D，D／A轉換器和可變增益放大器的高性能語音編解碼芯片，是設計語音接口的理想選擇。文中介紹了AIC23的特點和結構，在此基礎上給出語音接口及AGC的實現方法。

1 AIC23介紹
1．1 主要特點
(1)集成線輸入可變增益放大器(VGA)，增益范圍-34．5～12 dB，步進1．5 dB；
(2)集成線輸出可變增益放大器(VGA)，增益范圍-73～6 dB，步進1 dB；
(3)I／O電壓、數據接口與TI公司的54系列DSP兼容。
1．2基本結構和主要接口
AIC23的基本結構和主要接口，如圖1所示。模擬語音信號從左、右聲道線輸入管腳或麥克信號輸入管腳輸入，分別經VGA、靜音控制、多路選擇器、A／D轉換器、數字插值濾波器，得到特定采樣率的數字語音信號；數字語音信號依次經過數字濾波器、D／A轉換器、靜音控制和VGA，最后從左、右聲道線輸出管腳輸出；AIC23的工作狀態由系統微處理器通過控制接口設置，控制接口模式為SPI／I2C可選(mode管腳置高為SPI模式，置低為I2C模式)；AIC23與微處理器通過數據接口進行數據交換，數據接口為左判斷／右判斷／I2C／DSP模式可選(由微處理器通過控制接口設置)。TI公司生產的54系列DSP集成了多通道緩沖串口(McBSP)，可與SPI模式的控制接口和DSP模式的數據接口無縫連接。

1．3控制方法
AIC23是一款可編程芯片，內部有11個9位寄存器，可由微處理器通過控制接口進行配置，從而設定芯片的工作模式和狀態。主要寄存器內容，如表1所示。

2 語音接口設計
2．1 硬件設計
語音接口由TI公司的數字信號處理器TMS320VC5416與AIC23構成，如圖2所示。VC5416有3個多通道緩沖串口(McBSP)，其中McBSP0與AIC23的控制接口相連，負責對AIC23內部寄存器進行配置。McBSPl與AIC23的數據接口相連，完成與AIC23之間的數據交換。模擬語音信號從線輸入管腳輸入，線輸出管腳輸出。

2．2 接口配置
(1)控制接口。
通過置高AIC23的mode管腳將控制接口設為SPI模式。VC54．16的McBSP0設為主動模式，產生位同步信號、幀同步信號，向AIC23發送16 bit單幀，每幀高7位為AIC23中寄存器的地址，低9位為該寄存器的設置值。本設計中對AIC23的配置主要包括：線輸入使能、麥克輸入靜音、數據接口設為DSP(主)模式、字長16 bit、采樣率32 kHz。
(2)數據接口。
數據接口的DSP模式是專門用來與TI公司DSP相連接的。VC5416的McBSPl工作在從動模式，位同步信號、幀同步信號由AIC23產生。McBSPI發送、接收的數據傳輸采用單幀模式，其中高16位為左聲道數據，低16位為右聲道數據。