來源：電子技術應用 作者：江太輝 戴俊華

摘要：介紹了一個按g.723標準設計的數(shù)字錄音系統(tǒng)，該系統(tǒng)以adsp-2181數(shù)字信號處理器為核心，采用大容量的閃速存儲器（flash ram）作為數(shù)字語音數(shù)據(jù)存儲器。試驗表明，該系統(tǒng)具有良好的實用價值。

關鍵詞：g.723標準 數(shù)字錄音機 adsp-2181 語音數(shù)字處理隨著數(shù)字化技術的迅速發(fā)展，語音信號數(shù)字處理技術的不斷成熟[1]，可編程器件和功能強大的數(shù)字信號處理器（dsp）的廣泛應用，傳統(tǒng)的模擬音像設備大量地被各種數(shù)字設備所代替。然而，便攜式的錄音設備仍以各種模擬媒質(zhì)為主，如常用的磁帶錄音機。如果要將其錄音以數(shù)字形式的數(shù)據(jù)保存，則應將其模擬錄音信號變換成數(shù)字形式的數(shù)據(jù)，這就給原始數(shù)據(jù)的保存帶來諸多不便。因此，筆者按g.723標準設計了一種數(shù)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(shù)字語音數(shù)據(jù)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。

1 g.723標準簡介和系統(tǒng)結構框圖

1.1 g.723標準簡介

g.723是itu-t在1996年制訂成型的一種多媒體語音編解碼標準。其典型應用包括ip電話服務、h.324視頻電話、無線電話、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)電倍增設備(dcme)、公共交換電話網(wǎng)（pstn）、isdn及各種多媒體語音信息產(chǎn)品。g.723標準傳輸碼率有5.3kb/s和6.3kb/s兩種，在編程過程中可隨時切換。該標準主要包含了編碼算法和解碼算法。原理是：從采集的語音信號中解析出聲道模型參數(shù)，構造一個合成濾波器，采用合適的激勵源激勵，編碼傳輸?shù)膮?shù)主要是激勵源與合成濾波器的參數(shù)。5.3kb/s的編碼器采用代數(shù)碼線預測激勵（acelp）；6.3kb/s的編碼器則采用多脈沖最大似然量化(mp-mlq)激勵。根據(jù)傳輸編碼參數(shù)，可重構激勵源與合成濾波器進行解碼，還原出來的數(shù)字語音信號經(jīng)d/a轉換器轉換成模擬語音信號。關于g.723的編碼和解碼的詳細說明見參考文獻[2]。

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×8）或128kb/s(8k×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(shù)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用來進行a/d和d/a轉換，它集成了模/數(shù)和數(shù)/模轉換功能，而且可編程控制，使用極其方便；adsp-2181為系統(tǒng)的核心數(shù)字處理器[3]，時鐘頻率為33mhz，其功能強大；km29n32000為閃速存儲器（flash ram），用來存儲已壓縮的語音數(shù)據(jù)；at27c010（eprom）用來存放控制adsp-2181工作的程序；lcd用來顯示系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)。

系統(tǒng)的工作流程是：模擬語音信號經(jīng)ad73311采樣并經(jīng)a律或μ律壓縮后轉換成pcm數(shù)據(jù)，通過adsp-2181的串行口送到adsp-2181，adsp-2181再將數(shù)據(jù)進行編碼和壓縮后送到閃速存儲器km29n32000中存儲起來；錄音回放時，從km29n32000讀取壓縮數(shù)據(jù)，送回adsp-2181進行解碼，再送到ad73311進行d/a轉換，輸出模擬語音信號。整個過程都是由存放在at27c010中的dsp程序控制，有條不絮地工作。lcd顯示系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)。

2 系統(tǒng)各主要部分的原理與接口2.1 ad73311與adsp-2181的接口電路及編程控制

2.1.1 ad73311與adsp-2181的接口電路

ad73311具有a/d和d/a轉換功能，采樣頻率為8khz～64khz，可以編程控制，采樣字長為16位。ad73311具有大信噪比、輸入輸出增益可編程控制、低工作電壓(2.7～5.5v),并且一片兩用的特點，是一種很受歡迎的芯片。ad73311與adsp-2181的接口電路如圖2所示。

ad73311完成模擬語音信號的采集和數(shù)字語音信號的回放工作。從圖2中看出，信號從vin處輸入，在vout處輸出回放語音信號。vin處接麥克風，vout處接揚聲器。與adsp-2181的通信通過串口進行，從sdo引腳向adsp-2181輸出數(shù)據(jù)，從sdi引腳接收adsp-2181數(shù)據(jù)，發(fā)送和接收可同時進行。時鐘信號由adsp-2181的slck引腳接入。

編程時必須先初始化ad73311的工作狀態(tài)，依次設定采樣率、輸入輸出增益、提前時間等，再讓其工作在數(shù)據(jù)傳輸模式下就可正常工作。ad73311進入數(shù)據(jù)傳輸模式后一直進行a/d或d/a轉換。在編程控制中，應讓adsp-2181的串口一直工作在接收中斷方式，這樣可使數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的速率保持一致。要改變工作模式可將其reset引腳置低，再置高，這樣就可重新設定了。

2.1.2 ad73311的編程

ad73311是一種可編程的數(shù)據(jù)轉換器，內(nèi)含五個8位控制寄存器cra～cr