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用L9320实现ADPCM语音编解码

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

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

L9320是LANWAVE 公司生产的一款自适应音频脉冲编码(ADPCM)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(CCITT)的G.721和G.726标准,同时也兼容CCITT的G.714标准。L9320 可以将模拟话音转化成速率为32、24或16kB/s的数字信号;并可将相同速率的数字信号进行逆变换以形成模拟话音信号。L9320具有ADPCM编解码器和PCM编解码器/滤波器的双向信号通道,除具有正常的ADPCM编解码模式外,还具有PCM编解码模式、电源测试模式和编解码器测试模式。应用L9320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。

1 L9320的主要功能

1.1 概述

L9320带有可预设的串行端口(SSP),该端口可与16字节的状态设置寄存器进行接口。微控制器能够从SSP接口获得内部的数据。另外,该芯片由于包含有带PCM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。L9320主要具有以下特点:

●能在2.7~5.25V电压范围内全双工工作;

●主时钟频率为10.24MHz

●内部集成有14bits的A/D和D/A转换器;

●可完成μ律和A律压缩;

●可以对32、24和16kB/s的数据进行ADPCM编码,编码后的数据可以达到1282048kbps;

●具有可编程的发射增益、接收衰减和侧音增益控制功能;

●采用28脚DIP或SOP封装。(范文先生网www.fwsir.com收集整理)

1.2 引脚功能

L9320的引脚排列如图1所示。

2 L9320内部原理

图2给出了L9320的内部功能原理框图。该器件包括∑-Δ编解码滤波、电源管理、DSP处理和寄存器状态控制四个子系统。

2.1 电源管理

L9320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5V电源和一组专为数字信号处理单元供电的3V电源组成。除了输出功率放大器AX0和PO外,所有的模拟电路都由这组5.5V电源供电。值得注意的是,AX0和PO的驱动电流由VEXT引脚提供。当VEXT为+5V±5%时,VDD应该与VEXT直接相连,而没有必要使用充电电容C1+和C1-。但此时BROb2必须设置为“1”,以使充电电流泵电路关闭。当VEXT为2.7~5.25V时,VDD是电流泵电路的输出电压,因此不能与VEXT相连接,而应通过0.1μF的电容耦合到Vss。全数字电路应通过VDSP由3V供电,不管VEXT上的电压如何变化,数字电路部分均由VDSP供电,这样能够降低芯片的总功耗。要注意的是,VDSP应该通过0.1μF的电容耦合到Vss。此外,其它的模拟参考电压,如RO、AX0和PO上的电压大小均可由BR0b2决定,一般为2.5V或VEXT/2。

2.2 ∑-Δ编解码滤波

通常在PCM通信系统中,当语音信号进入PCM编码器之前,必须经过一个300~3400Hz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PCM解码器的输出信号是阶梯波形,因此必须采用一个具有x/sinx补偿因子的300~3400Hz 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LC滤波器进行设计是最不可取的,而RC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L9320内部集成的开关电容滤波器,它的

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