新型聲碼器CMX638及其應(yīng)用設(shè)計(jì)

摘要：介紹一款高性能語(yǔ)音聲碼器CMX638及其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)述CMX638的主要特性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制原理。
CMX638配置靈活，集成模擬輸入/輸出通道，能直接采集模擬語(yǔ)音信號(hào)，或者與片外A／D或D／A轉(zhuǎn)換器配合使用，實(shí)
現(xiàn)全雙工的語(yǔ)音壓縮編解碼，在超低壓縮速率下達(dá)到長(zhǎng)途話音質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：語(yǔ)音壓縮；幀格式；前向糾錯(cuò)；編解碼；CMX638

l 引言
語(yǔ)音編解碼技術(shù)的迅速發(fā)展，使中低速率語(yǔ)音編碼技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代移動(dòng)通信。初期的脈沖編碼調(diào)制PCM方案?jìng)鬏斔俾蕿?4 Kb/s，占用的頻帶寬，成本高。在實(shí)際通信中，有些信道難以擴(kuò)展且質(zhì)量差，而有些信道正廣泛使用，短期內(nèi)難以更新；有些昂貴的信道，壓縮每一個(gè)比特都意味著節(jié)省成本。如何在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，這就要求利用各種壓縮編碼技術(shù)來(lái)擴(kuò)大通信容量。因此，這里給出了基于新型語(yǔ)音編碼器CMX638的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案。

2 CMX638簡(jiǎn)介
CMX638是一款高集成，高性能全雙工語(yǔ)音編解碼器，采用魯棒的先進(jìn)低復(fù)雜性波形插入技術(shù)，提供超低位速率下長(zhǎng)話級(jí)音質(zhì)性能，且具有FEC(前向糾錯(cuò))、SDD(軟決策解碼)、DTX(非連續(xù)發(fā)送檢測(cè))、VAD(語(yǔ)音激活檢測(cè))、CNG(舒適噪聲發(fā)生)、STD和DTMF信號(hào)檢測(cè)功能。因此，該語(yǔ)音編解碼器可廣泛用于語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放、VoIP、數(shù)字PMR／LMR、再生數(shù)字語(yǔ)音中繼等領(lǐng)域。
2．1 主要特性
CMX638具有以下主要特性：長(zhǎng)話級(jí)音質(zhì)魯棒先進(jìn)的低復(fù)雜性波形插入編碼算法：多種壓縮速率模式則為2 050 b／s，2 400 b／s、2 750 b／s或3 600 b／s(帶FEC功能)；集成16位A/D和D／A轉(zhuǎn)換器、模擬增益放大器和數(shù)字低通濾波器：數(shù)據(jù)包壓縮時(shí)間長(zhǎng)度分20 ms，40 ms，60 ms和80 ms；具有VAD、CNG、STD和DTMF功能；+1.8 V和+3.3 V雙電源供電：采用48引腳LQFP(L4)和48引腳VQFN(Q3)封裝；工作溫度范圍為-40℃～+85℃。
2．2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
CMX638的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括模擬和數(shù)字兩部分，加圖1所示。當(dāng)端口CSEL輸入低電平時(shí)，即選擇使用外部語(yǔ)音解碼器(CODEC)，可通過(guò)串行接口SSP與外部器件交換數(shù)據(jù)，編碼器和解碼器選擇片外CODEC的數(shù)據(jù)通道，端口EEC和REC輸出分別使能和復(fù)位片外的CODEC；當(dāng)CSEL輸入高電平時(shí)，CMX638選用內(nèi)部CODEC模塊，該模塊包括輸入／輸出通道的可編程增益放大器(PGA)，16位PCM A／D和D／A轉(zhuǎn)換器以及通帶頻率為4 kHz的低通濾波器，可有效實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)及數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的過(guò)程。主機(jī)通過(guò)控制總線C-BUS接口配置內(nèi)部寄存器，實(shí)現(xiàn)不同功能；端口SYNC使主機(jī)與CMX638同步；語(yǔ)音壓縮編碼器將源信號(hào)壓縮成低比特率的數(shù)據(jù)幀，解碼器把數(shù)據(jù)幀解壓縮，恢復(fù)源信號(hào)；如果使用FEC功能，開(kāi)關(guān)則選擇前向糾錯(cuò)編碼器和解碼器，兩者加入到數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮過(guò)程中：STD／DTMF管理模塊提供語(yǔ)音信號(hào)的特殊處理功能，實(shí)現(xiàn)單音或雙音檢測(cè)，提高語(yǔ)音壓縮和解壓質(zhì)量。