SPCE061A單片機采集語(yǔ)音信號并傳送到PC機中解析方案
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2 軟件設計與實(shí)現
語(yǔ)音信號處理的基礎是對語(yǔ)音信號進(jìn)行數字化，并采樣存儲。SRCE061A內置專(zhuān)門(mén)用于語(yǔ)音信號采集的自動(dòng)增益控制放大器(AGC)的麥克風(fēng)輸入通道(MIC_IN)。語(yǔ)音信號經(jīng)麥克轉換成電信號，由隔離電容隔掉直流成分，然后輸入至內部前置放大器。SPCE061A內部自動(dòng)增益控制電路AGC能隨時(shí)跟蹤、監視前置放大器輸出的音頻信號電平，當輸入信號增器時(shí)，AGC電路自動(dòng)減小放大器的增益;當輸入信號減小時(shí)，AGC電路自動(dòng)增大放大器的增益，以便使進(jìn)入A/D的信號保持在最佳電平，又可使諧波減至最小。
ADC初始化程序如下：
INT OFF;
R1=0x0030;
[P_TimerA_Ctrl]=R1;
//時(shí)鐘頻率為CLKA的fosc/2
R1=0xfa00;
[P_TimerA_Data]=R1;
//采樣率為16kHz
R1=0x003d;
[P_ADC_Ctrl]=R1; //設置AGC功能
R1=0x00A8;
[P_DAC_Ctrl]=R1; //采用自動(dòng)方式且通過(guò)MIC_IN通道輸入，通過(guò)定時(shí)器A的溢出鎖存數據，ADC為自動(dòng)方式
R1=0x1000;
[P_INT_Ctrl]=R1; //開(kāi)中斷IRQ1_TM
INT IRQ;
采樣后的數字語(yǔ)音信號數據量非常大，且由于語(yǔ)音信號采樣點(diǎn)幅度分布的非均勻性和樣本間的相關(guān)性等原因，使語(yǔ)音信號中含有大量的冗余信息。因此，在實(shí)際應用中采用各種信源編碼技術(shù)來(lái)消除語(yǔ)音信號的冗余度。語(yǔ)音編碼方法主要有波形編碼、參數編碼和混合編碼。
*波形編碼的基本原理是以波形逼近為原則，在時(shí)域上把幅度樣本分層量化并用代碼表示;特點(diǎn)是語(yǔ)音質(zhì)量高、抗噪性強編碼率高，適于語(yǔ)音及高保真音樂(lè )。
*參數編碼是基于某種語(yǔ)音產(chǎn)生模型，在編程端分析出該模型參數選擇適當的方式進(jìn)行編碼;特點(diǎn)是語(yǔ)音質(zhì)量差、抗噪抗弱和編碼率低。
*混合編碼綜合了波形和參數編碼之優(yōu)點(diǎn)。
凌陽(yáng)SPCE061A提供了壓縮算法庫——SACMLIB(見(jiàn)表1)，其處理的語(yǔ)音信號范圍是200Hz～3.4kHz的電話(huà)語(yǔ)音，并將A/D、編/解碼、存儲及D/A做成相應的模塊，對于每個(gè)模塊都有其應用程序接口A(yíng)PI。
表1 SACM-LIB庫中模塊及其算法
(2)語(yǔ)音數據的傳輸
SPCE061A的通用異步串口(UART)提供了一個(gè)8位全雙工標準接口，用于完成SPCE061A與外設之間的串行通信。借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中斷，可以同時(shí)完成UART接口的接收與發(fā)送數據的過(guò)程。根據應用需求，把UART設置為中斷方式接收數據，以查詢(xún)方式發(fā)送數據。
UART初始化程序InitUART()見(jiàn)網(wǎng)絡(luò )補充版(http://www.dpj.com.cn)。
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