基于ARM的数字语音压缩系统

摘要

在日益发展的电子技术和各行业对产品需求的不断提高的刺激下，原有的语音录音装置已经满足不了现有应用需求，所以研制新型的语音录音装置成为一种必然的趋势，而不断发展的芯片技术、制造工艺等也给新型语音录音装置的研制提供了技术保障。传统语音录音装置是采用51单片机加语音编解码DSP的模式，语音编解码芯片内嵌固定语音压缩算法，由51单片机控制逻辑。由于传统语音板系统软硬件的限制，在实际运用中，会遇到存储时间过短，对外传输速度有限，解压操作不方便等诸多不足。所以研究新型语音压缩系统势在必行。 本课题研究基于ARM的数字语音压缩系统，针对目前国内现有语音压缩系统存在的问题，设计出具有更强大处理能力，和更多功能的新型语音压缩系统。 1) 针对原有系统在系统处理能力的不足，本文设计出一种新的系统。新系统中选择三星S3C2440做为整个系统的主控制芯片，采用ARM+LINUX架构，使得整个系统的处理能力和外围扩展能力都得到极大的提高。 2) 针对原有系统的对外通信方式单一，存储时间短的不足，本文利用充分利用ARM系统的大容量存储器，可以使存储时间达到60小时，而且扩展非常方便。利用USB的高传输率实现高速转储，使大容量存储不成为系统瓶颈。而且ARM+ LINUX系统有丰富的外设，如以太网，CAN，USB，485等，比传统的系统可以有多种传输方式，并且有较快的速度。 3) 采用FPGA作为主要逻辑控制芯片，DSP作为语音压缩算法处理芯片，通过实现三者之间的数据交换，从而实现ARM+FPGA+DSP的多处理器整合平台。 4) 采用MELP（混合激励线性预测编码）算法，它具有2.4K/bps的低编码速率，并能保持较好的语音质量。针对DSP，通过优化算法，使得DSP可以同时处理两路语音数据，大大提高实用性。 5) 新平台实现的算法软解压方式，则给新型语音录音装置的推广起到至关重要的作用。 本课题设计的新型语音压缩系统经过严格的调试和各种测试，各项功能和指标都达到设计要求，现已完全替代原有语音录音装置。