AMBE-2000TM语音压缩编码电路分析

1 引言

语音压缩编码技术一直是在尽可能低的数码率下获得尽可能好的合成语音质量的矛盾中发展的。数码率实质上反映的是频带宽度，降低数码率实质上就是压缩频带宽度。近10年来，固定电话和移动通信高速发展，频率资源变得愈加宝贵，信道利用率成为一项关键因素，这促使语音压缩技术，即语音编码技术不断发展。在有线通信及移动通信、卫星通信和掌上电脑的语音传送应用中，语音编码依旧扮演着十分重要的角色。
基于多带激励(MBE)算法，1997年，美国数字语音系统公司(DVSI)研制出先进的多带激励(AMBE-Advanced MBE)语音双工编解码芯片AMBE-1000TM，AMBE算法是标准MBE的改进和补充。随后又推出AMBE-2000TM型语音压缩码电路。该压缩技术已被证明优于CELP，RELP，VSELP，MELP，ECELP，MP-MLQ，LPC-10及其他压缩技术。该语音电路能应用于包括数字移动通信系统在内的许多领域，如卫星通信、保密通信、语音多路技术、语音邮件、多媒体、IP电话等。

2 多带激励编码的原理

美国麻省理工学院(MIT)的D．W．Griffin博士提出的多带激励(MBE)语音编码方案突破了二元激励的局限性，是一个不用预测残差的完全的参数语音编码器，在2．0kb／s～4．8kb／s速率内能够合成质量比传统声码器好得多的语音，并且具有较好的自然度和容忍环境噪声的能力，是目前这一速率范围内的一种较理想的编码算法。

2．1 MBE的基本原理

多带激励的基本原理如图1所示，将语音谱按各基音谐波频率分成若干个带，对各带信号分别进行清浊音判决。总的激励信号由各带激励信号相加构成。对于浊音带用以基音周期为间隔的脉冲序列谱作为激励信号谱；对于清音带采用白噪声谱作为激励信号谱，最后将各带信号相加，形成全带激励信号。激励信号通过时变数字滤波器，确定各谐波带的相对幅度和相位，将激励谱映射为语音谱。这种方案能将合成语音与原始语音在频谱的细致结构上拟合得很好，更加符合实际语音的特性，因而能够获得较高的自然度。