CN202996288U - 数字语音双向处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种数字语音双向处理装置，包括：数字信号处理芯片，具有第一同步串口和第二同步串口；数字语音处理芯片，具有编码接口和信道接口，编码接口其中的双向共6根信号线与第一同步串口相连接，信道接口其中的双向共6根信号线与第二同步串口相连接；FPGA芯片，通过控制信号线、数据收发信号线和地址信号线与数字信号处理芯片相连接；其中，FPGA芯片具有双口RAM空间。本实用新型能够在有限的通信带宽上传输尽可能多的语音信息，解决数字语音声码化的硬件实现等问题，便捷、低成本的实现PCM语音信号直接声码化。
Description
技术领域
本实用新型涉及语音编码、压缩/解压缩处理和信道传输技术领域，具体来说，本实用新型涉及一种数字语音双向处理装置。
背景技术
语音信号处理是现代通信中不可或缺的组成部分，随着对通信质量要求的越来越高，人们要求尽可能低的数码率来获得尽可能多的合成语音质量。从市场现状来看，低速率语音的应用市场很广泛：如语音系统、数字移动通信、保密通信、语音邮件、可视电话、IP电话、语音存储、电话会议、电话购物等很多场合都需要用到。
语音压缩技术是将模拟语音信号采样、量化、编码，通过各种算法，将音频信号中的冗余部分去除。由于人耳对声音的不敏感性，适当的有损压缩对视听播放影响不大。语音压缩编码方式可分为三类：波形编码、参数编码和混合编码。目前，许多国际组织也积极致力于制定自己的压缩标准。
语音压缩技术主要的努力方向是如何进一步减低编码速率和提高抗干扰、抗噪声能力。目前比较好的算法有正弦变换编码(STC)，混合激励线性编码(MELPC)等。同时，还要引入新的分析技术，如非线性预测、多精度时频分析技术、高阶统计分析技术等。这些技术更能充分挖掘人耳听觉掩蔽等感知机理，因此，开发具有高压缩率、提供高品质语音信号的压缩算法并非易事。
将PCM语音信号压缩为更低速率信号传输，通常要开发自己的语音压缩算法或者购买其它公司技术，开发高压缩率并能提供高品质语音的算法有相当的技术难度，开发周期较长，并且目前该技术领域主流的处理方式为数模转换芯片连接话音处理的机制，不能满足直接处理高速率的PCM码流的要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种数字语音双向处理装置，能够在有限的通信带宽上传输尽可能多的语音信息，解决数字语音声码化的硬件实现等问题，便捷、低成本的实现PCM语音信号直接声码化。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种数字语音双向处理装置，包括：
数字信号处理芯片，具有第一同步串口和第二同步串口；
数字语音处理芯片，具有编码接口和信道接口，所述编码接口其中的双向共6根信号线与所述第一同步串口相连接，所述信道接口其中的双向共6根信号线与所述第二同步串口相连接；
FPGA芯片，通过控制信号线、数据收发信号线和地址信号线与所述数字信号处理芯片相连接；
其中，所述FPGA芯片具有双口RAM空间。
可选地，所述数字语音处理芯片为AMBE 2000芯片。
可选地，所述编码接口与所述第一同步串口相连接的共6根信号线为双向的编码收发时钟线、第一收发帧同步线和第一收发数据线。
可选地，所述信道接口与所述第二同步串口相连接的共6根信号线为双向的通道收发时钟线、第二收发帧同步线和第二收发数据线。
可选地，所述数字信号处理芯片的所述第一同步串口和所述第二同步串口分别为德州仪器DSP系列芯片的McBSP1端口和McBSP2端口。
可选地，所述数字语音处理芯片、所述数字信号处理芯片以及所述FPGA芯片封装为一个独立模块。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1.本实用新型使用专用的数字语音处理芯片(如AMBE 2000)实现PCM语音信号的更低速率压缩；
2.本实用新型将数字语音处理芯片与数字信号处理(DSP)芯片直接连接交互，取消了数字信号和模拟信号的转换；
3.本实用新型中数字话音通过专有信道进行处理，解决了通信需求中高速IP语音终端与其他低速设备之间通信的一致性。
本实用新型直接将PCM-A率或μ率信号进行高压缩率语音编解码，实现了语音在低速信道的传输，或者配合具有数、话同传功能的设备进行多路传输。
附图说明
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为本实用新型一个实施例的数字语音双向处理装置接入系统的模块框图；
图2为图1所示实施例的数字语音双向处理装置的内部结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
图1为本实用新型一个实施例的数字语音双向处理装置接入系统的模块框图。如图1所示，该数字语音双向处理装置100与中央处理器(CPU)连接，进行数据信号和控制信号的传输交互。
图2为图1所示实施例的数字语音双向处理装置的内部结构框图。如图2所示，该数字语音双向处理装置100内部主要包括：数字语音处理芯片101、数字信号处理芯片102和FPGA芯片103。该数字信号处理芯片102可以为德州仪器DSP系列芯片，具有第一同步串口121和第二同步串口122。则该第一同步串口121具体为McBSP1端口，该第二同步串口122具体为McBSP2端口。数字语音处理芯片101可以为AMBE 2000芯片，具有编码接口111和信道接口112。编码接口111其中的双向共6根信号线(包括编码收发时钟线、第一收发帧同步线和第一收发数据线)与第一同步串口121相连接，而信道接口112其中的双向共6根信号线(包括通道收发时钟线、第二收发帧同步线和第二收发数据线)与第二同步串口122相连接。FPGA芯片103包含一双口RAM空间131，该FPGA芯片103分别通过控制信号线、数据收发信号线和地址信号线与数字信号处理芯片102相连接。
在本实施例中，该数字语音双向处理装置100的工作流程可以描述如下：
该数字语音双向处理装置100工作的时候，分为数字话音的压缩和数字话音的解压缩两个部分。在进行数字话音压缩的时候，该数字语音双向处理装置100将中央处理器发来的高速语音信号，不再按照传统的使用方法将数字话音进行数模/模数转换，再进行数字话音处理；而是先经过FPGA芯片103，FPGA芯片103接收到数字话音信号后，放入自己内建的双口RAM空间131内，数字信号处理(DSP)芯片102通过判断标志位直接从双口RAM空间131内读取数据，DSP芯片102将读取到数据进行格式变换，通过第一同步串口121发送给数字语音处理芯片101(AMBE 2000)的编码接口111，数字语音处理芯片101按照DSP芯片102的预先格式设置对数据进行压缩，然后通过信道接口112交还给DSP芯片102，DSP芯片102再通过FPGA芯片103的双口RAM空间131，将压缩好的低速率数字话音数据转发给外部的中央处理器。而在进行数字话音解压缩的时候，本数字语音双向处理装置100按照与上述压缩流程相反的过程进行处理，在此就不再赘述了。
本实用新型的数字语音双向处理装置中摒除了模拟电路部分，减少了数字、模拟电路之间干扰，在与系统连接后，可以封装为一个独立模块。
与现有技术相比，本实用新型的创新点可以描述如下：
1.本实用新型使用专用的数字语音处理芯片(如AMBE 2000)实现PCM语音信号的更低速率压缩；
2.本实用新型将数字语音处理芯片与数字信号处理(DSP)芯片直接连接交互，取消了数字信号和模拟信号的转换；
3.本实用新型中数字话音通过专有信道进行处理，解决了通信需求中高速IP语音终端与其他低速设备之间通信的一致性。
本实用新型直接将PCM-A率或μ率信号进行高压缩率语音编解码，实现了语音在低速信道的传输，或者配合具有数、话同传功能的设备进行多路传输。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种数字语音双向处理装置，其特征在于，包括：
数字信号处理芯片(102)，具有第一同步串口(121)和第二同步串口(122)；
数字语音处理芯片(101)，具有编码接口(111)和信道接口(112)，所述编码接口(111)其中的双向共6根信号线与所述第一同步串口(121)相连接，所述信道接口(112)其中的双向共6根信号线与所述第二同步串口(122)相连接；
FPGA芯片(103)，通过控制信号线、数据收发信号线和地址信号线与所述数字信号处理芯片(102)相连接；
其中，所述FPGA芯片(103)具有双口RAM空间(131)。
2.根据权利要求1所述的数字语音双向处理装置，其特征在于，所述数字语音处理芯片(101)为AMBE 2000芯片。
3.根据权利要求2所述的数字语音双向处理装置，其特征在于，所述编码接口(111)与所述第一同步串口(121)相连接的共6根信号线为双向的编码收发时钟线、第一收发帧同步线和第一收发数据线。
4.根据权利要求2所述的数字语音双向处理装置，其特征在于，所述信道接口(112)与所述第二同步串口(122)相连接的共6根信号线为双向的通道收发时钟线、第二收发帧同步线和第二收发数据线。
5.根据权利要求1所述的数字语音双向处理装置，其特征在于，所述数字信号处理芯片(102)的所述第一同步串口(121)和所述第二同步串口(122)分别为德州仪器DSP系列芯片的McBSP1端口和McBSP2端口。
6.根据权利要求1所述的数字语音双向处理装置，其特征在于，所述数字语音处理芯片(101)、所述数字信号处理芯片(102)以及所述FPGA芯片(103)封装为一个独立模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN103714819A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-04-09 | 上海新干通通信设备有限公司 | 一种多功能语音编解码转换装置 |
| CN104505098A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 天津光电通信技术有限公司 | 一种基于fpga的ambe语音压缩电路 |
| CN105094978A (zh) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 研祥智能科技股份有限公司 | 语音处理装置及方法 |
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| CN105094978B (zh) * | 2014-05-15 | 2020-02-28 | 研祥智能科技股份有限公司 | 语音处理装置及方法 |
| CN104505098A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 天津光电通信技术有限公司 | 一种基于fpga的ambe语音压缩电路 |
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