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        基于AIC23語音接口及AGC方法的實現

        作者: 時間:2010-03-16 來源:網絡 收藏

        摘要:針對常見的信號幅度動蕩的問題,設計了編解碼芯片和數字信號處理器TMS320VC5416的。研究了內部可變增益放大器的語音信號自動增益控制(ACC),所設計的語音電路簡單、音質清晰、音量穩定。
        關鍵詞:可變增益放大器;多通道緩沖串口;自動增益控制;數字信號處理器

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/152021.htm


        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(自動增益控制)是語音接口中不可或缺的功能單元。TLV320(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。

        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
        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。


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