基于A(yíng)IC23語(yǔ)音接口的語(yǔ)音AGC設計

語(yǔ)音接口包括采集和播放兩項功能，是語(yǔ)音處理系統中最基本、最關(guān)鍵的部分。語(yǔ)音采集時(shí)，輸入信號幅度動(dòng)蕩會(huì )影響后續處理；語(yǔ)音播放時(shí)，輸出信號幅度不穩定會(huì )惡化收聽(tīng)效果。所以，語(yǔ)音AGC(自動(dòng)增益控制)是語(yǔ)音接口中不可或缺的功能單元。TLV320AIC23(簡(jiǎn)稱(chēng)AIC23)是TI公司生產(chǎn)的集成了A／D，D／A轉換器和可變增益放大器的高性能語(yǔ)音編解碼芯片，是設計語(yǔ)音接口的理想選擇。文中介紹了AIC23的特點(diǎn)和結構，在此基礎上給出語(yǔ)音接口及AGC的實(shí)現方法。

1 AIC23介紹
1．1 主要特點(diǎn)
(1)集成線(xiàn)輸入可變增益放大器(VGA)，增益范圍-34．5～12 dB，步進(jìn)1．5 dB；
(2)集成線(xiàn)輸出可變增益放大器(VGA)，增益范圍-73～6 dB，步進(jìn)1 dB；
(3)I／O電壓、數據接口與TI公司的54系列DSP兼容。
1．2基本結構和主要接口
AIC23的基本結構和主要接口，如圖1所示。模擬語(yǔ)音信號從左、右聲道線(xiàn)輸入管腳或麥克信號輸入管腳輸入，分別經(jīng)VGA、靜音控制、多路選擇器、A／D轉換器、數字插值濾波器，得到特定采樣率的數字語(yǔ)音信號；數字語(yǔ)音信號依次經(jīng)過(guò)數字濾波器、D／A轉換器、靜音控制和VGA，最后從左、右聲道線(xiàn)輸出管腳輸出；AIC23的工作狀態(tài)由系統微處理器通過(guò)控制接口設置，控制接口模式為SPI／I2C可選(mode管腳置高為SPI模式，置低為I2C模式)；AIC23與微處理器通過(guò)數據接口進(jìn)行數據交換，數據接口為左判斷／右判斷／I2C／DSP模式可選(由微處理器通過(guò)控制接口設置)。TI公司生產(chǎn)的54系列DSP集成了多通道緩沖串口(McBSP)，可與SPI模式的控制接口和DSP模式的數據接口無(wú)縫連接。

1．3控制方法
AIC23是一款可編程芯片，內部有11個(gè)9位寄存器，可由微處理器通過(guò)控制接口進(jìn)行配置，從而設定芯片的工作模式和狀態(tài)。主要寄存器內容，如表1所示。

2 語(yǔ)音接口設計
2．1 硬件設計
語(yǔ)音接口由TI公司的數字信號處理器TMS320VC5416與AIC23構成，如圖2所示。VC5416有3個(gè)多通道緩沖串口(McBSP)，其中McBSP0與AIC23的控制接口相連，負責對AIC23內部寄存器進(jìn)行配置。McBSPl與AIC23的數據接口相連，完成與AIC23之間的數據交換。模擬語(yǔ)音信號從線(xiàn)輸入管腳輸入，線(xiàn)輸出管腳輸出。

2．2 接口配置
(1)控制接口。
通過(guò)置高AIC23的mode管腳將控制接口設為SPI模式。VC54．16的McBSP0設為主動(dòng)模式，產(chǎn)生位同步信號、幀同步信號，向AIC23發(fā)送16 bit單幀，每幀高7位為AIC23中寄存器的地址，低9位為該寄存器的設置值。本設計中對AIC23的配置主要包括：線(xiàn)輸入使能、麥克輸入靜音、數據接口設為DSP(主)模式、字長(cháng)16 bit、采樣率32 kHz。
(2)數據接口。
數據接口的DSP模式是專(zhuān)門(mén)用來(lái)與TI公司DSP相連接的。VC5416的McBSPl工作在從動(dòng)模式，位同步信號、幀同步信號由AIC23產(chǎn)生。McBSPI發(fā)送、接收的數據傳輸采用單幀模式，其中高16位為左聲道數據，低16位為右聲道數據。