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1、用l9320实现adpcm语音编解码 摘要：L9320是LANWAVE公司推出的一款自适应音频脉冲编码（ADPCM）编解码器。该器件除具有正常的ADPCM编码解码模式外，还有PCM编解码模式、电源测试模式以及编解码器测试模式。文中主要对L9320编解码器的工作原理和使用方法进行了分析，给出了L9320在便携式语音系统中的典型应用电路。 关键词：语音编码器；编解码；ADPCM；PCM；L9320是 公司生产的一款自适应音频脉冲编码（）编解码芯片，它所采用的语音压缩编解码方法符合国际电话与电报顾问委员会（）的和标准，同时也兼容的标准。 可以将模拟话音转化成速率为、或的数字信号；并可将相同速率的数字
2、信号进行逆变换以形成模拟话音信号。具有编解码器和编解码器滤波器的双向信号通道，除具有正常的编解码模式外，还具有编解码模式、电源测试模式和编解码器测试模式。应用的不同速率信道可实现不同的倍增比，从而有效提高信道的利用率。 的主要功能 概述带有可预设的串行端口（），该端口可与字节的状态设置寄存器进行接口。微控制器能够从接口获得内部的数据。另外，该芯片由于包含有带编码解码滤波器的输出放大器，因而能够对模拟接口进行简单控制。主要具有以下特点：能在电压范围内全双工工作；主时钟频率为内部集成有的和转换器；可完成律和律压缩；可以对、和的数据进行编码，编码后的数据可以达到；具有可编程的发射增益、接收衰减和侧音
3、增益控制功能；采用脚或封装。 引脚功能的引脚排列如图所示。 内部原理图给出了的内部功能原理框图。该器件包括编解码滤波、电源管理、处理和寄存器状态控制四个子系统。 电源管理的电源管理系统主要由一组专为模拟信号处理单元供电的电源和一组专为数字信号处理单元供电的电源组成。除了输出功率放大器和外，所有的模拟电路都由这组电源供电。值得注意的是，和的驱动电流由引脚提供。当为时，应该与直接相连，而没有必要使用充电电容和。但此时必须设置为“”，以使充电电流泵电路关闭。当为时，是电流泵电路的输出电压，因此不能与相连接，而应通过的电容耦合到。全数字电路应通过由供电，不管上的电压如何变化，数字电路部分均由供电，这样
4、能够降低芯片的总功耗。要注意的是，应该通过的电容耦合到。此外，其它的模拟参考电压，如、和上的电压大小均可由决定，一般为或。 编解码滤波通常在通信系统中，当语音信号进入编码器之前，必须经过一个的滤波器，以滤除语音中的高频分量，从而防止抽样过程中可能出现的混叠现象，这个滤波器也称为前置去混叠滤波器。由于解码器的输出信号是阶梯波形，因此必须采用一个具有补偿因子的 的低通滤波器，才能恢复出原语音信号。但是，音频模拟滤波器的小型化始终是一个难题，在此频段，采用滤波器进行设计是最不可取的，而有源滤波器虽然可使电路体积减小，但在灵敏度、稳定性和精度方面也不能令人满意。因此，设计时应尽量采用内部集成的开关电容
5、滤波器，它的准确性和温度稳定性都很高。内部本身带有采用技术的线性 编解码滤波器。可分为发射通道和接收通道。对于发射通道，当 麦克风的模拟信号送入功率放大器后，其放大增益可以通过增益控制模块由软件进行控制，范围为，步进量为 。调制功能模块以的频率对输入的模拟信号进行过采样，下一级的抗混叠滤波器可将采样频率降到，接着再对其进行倍抽取而得到。这样经过各种滤波处理后，后的数据便可以送入处理模块以进行进一步的处理。对于接收通道， 处理模块中衰减控制部分的线性数字信号首先送入数字抗混叠内插滤波器，以完成与发射通道相反的功能，采样率也将从（）提高到（），解调功能模块则将 采样（）转换为采样（）。输出的数字信
6、号送入开关电容低通滤波器，再经平滑滤波器消除由电容滤波器所引起的其它频谱成分，同时恢复出原语音信号。最后，再将输出的模拟信号送入功率放大器输出。需要说明的是，中另一个功率放大器采用的是推挽式结构。和在不同的应用电路中有不同的配置方式，其中主要用于便携式领域，而主要用于高增益范围，此时的增益范围可以通过外部的两个电阻来调节。 处理模块处理模块是中最核心的部分，同样也可以分为发射通道和接收通道。发射通道主要完成侧音增益处理、律压缩以及编码和音调编码。而在侧音增益部分，输入采样将反馈到接收通道并和数字接收增益输出相加，然后将后的结果依次存入和寄存器。编码音调编码到底是提供、的数据，还是提供的数据，应
7、根据所传输的帧形式来决定。帧长代表的是帧同步为“”时（即有效时）的上下降沿的个数。由于帧同步时钟为，因此，每应进行一次编码中断请求。在接收通道，通常在和的控制下从接收 串行数据口的数据。同样，由于接收帧同步时钟为，因此，每应发一次解码中断请求；而解码音调解码不但可以提供、或的数据，而且可以提供的数据。的数字接收增益灵敏度范围可以通过端口的（：）进行选择和控制。为了消除噪声影响，还可以通过设置（）使能噪声检测算法来检测干扰杂音，以便在必要的情况下采取降噪措施。把重建后的线性数据进行同步并送入端口的（），可进行 标准调整。合成后的数据将和发射通道侧音增益模块的反馈信号进行叠加，然后再送入衰减增益控
8、制模块以保护输出驱动器和避免失真；衰减增益可以通过端口的（）寄存器来进行选择和控制，其衰减范围为，增益步进量为。用l9320实现adpcm语音编解码 : 图2 时序和控制的时序和控制部分主要用来提供诸如编解码滤波所需的和等时钟信号。处理部分的主时钟可以异步于其它部分的时钟，它在无线应用中的典型值为或。编解码滤波可以直接利用来作为输入时钟，但是它的上升沿必须和的上升沿基本保持一致。如果选用这种模式，则应由控制的收发工作，这可以通过配置端口的寄存器来实现。此外，有两种方法可以降低芯片的总功耗。第一种方法是使保持为，这样可使硬件电路处于低功耗状态。第二种方法是利用软件来实现，即当（）设置为模拟低功率
9、状态时，所有的模拟信号处理时钟将停止工作；而当（）设置为时，所有的数字信号处理时钟将停止工作。如果芯片处于低功耗状态，那么，、和 的输出均为高阻态；而当功耗模式被重新激活时，算法便复位到初始状态。 的应用将编解码器用于典型的无线便携式产品时，可以采用的电池供电，电路的连接方法如图所示。要注意的是，这里的和不能用来对外部系统供电，而且在这种模式下，端口的（）寄存器必须首先清零。可以广泛应用于低成本无线语音通信产品中，笔者所在的科研小组曾用成功开发出了无线会议系统的语音编解码电路，该系统中，编解码器的控制是由系列单片机完成的。此外，也可以广泛应用于公共电话交换网中。图3结束语音频脉冲编解码器具有编解码器和编解码器滤波器的双向信号通道，它除具有正常的编解码模式外，还有编解码模式、电源测试模式和编解码器测试模式。因此，应用的不同速率可在各信道实现不同的倍增比，从而有效提高信道的利用率。有两个主要应用领域：一是无线电话系统，二是在公共电话交换网中进行线路对话量的增容。此外，还可用于便携式、低功耗无线通信产品中，比如无线会议系统等。用l9320实现adpcm语音编解码 :
用l9320实现adpcm语音编解码
