SPCE061A单片机采集语音信号并传送到PC机中解析方案
2 软件设计与实现
语音信号处理的基础是对语音信号进行数字化，并采样存储。SRCE061A内置专门用于语音信号采集的自动增益控制放大器(AGC)的麦克风输入通道(MIC_IN)。语音信号经麦克转换成电信号，由隔离电容隔掉直流成分，然后输入至内部前置放大器。SPCE061A内部自动增益控制电路AGC能随时跟踪、监视前置放大器输出的音频信号电平，当输入信号增器时，AGC电路自动减小放大器的增益;当输入信号减小时，AGC电路自动增大放大器的增益，以便使进入A/D的信号保持在最佳电平，又可使谐波减至最小。
ADC初始化程序如下：
INT OFF;
R1=0x0030;
[P_TimerA_Ctrl]=R1;
//时钟频率为CLKA的fosc/2
R1=0xfa00;
[P_TimerA_Data]=R1;
//采样率为16kHz
R1=0x003d;
[P_ADC_Ctrl]=R1; //设置AGC功能
R1=0x00A8;
[P_DAC_Ctrl]=R1; //采用自动方式且通过MIC_IN通道输入，通过定时器A的溢出锁存数据，ADC为自动方式
R1=0x1000;
[P_INT_Ctrl]=R1; //开中断IRQ1_TM
INT IRQ;
采样后的数字语音信号数据量非常大，且由于语音信号采样点幅度分布的非均匀性和样本间的相关性等原因，使语音信号中含有大量的冗余信息。因此，在实际应用中采用各种信源编码技术来消除语音信号的冗余度。语音编码方法主要有波形编码、参数编码和混合编码。
*波形编码的基本原理是以波形逼近为原则，在时域上把幅度样本分层量化并用代码表示;特点是语音质量高、抗噪性强编码率高，适于语音及高保真音乐。
*参数编码是基于某种语音产生模型，在编程端分析出该模型参数选择适当的方式进行编码;特点是语音质量差、抗噪抗弱和编码率低。
*混合编码综合了波形和参数编码之优点。
凌阳SPCE061A提供了压缩算法库——SACMLIB(见表1)，其处理的语音信号范围是200Hz～3.4kHz的电话语音，并将A/D、编/解码、存储及D/A做成相应的模块，对于每个模块都有其应用程序接口API。
表1 SACM-LIB库中模块及其算法
(2)语音数据的传输
SPCE061A的通用异步串口(UART)提供了一个8位全双工标准接口，用于完成SPCE061A与外设之间的串行通信。借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中断，可以同时完成UART接口的接收与发送数据的过程。根据应用需求，把UART设置为中断方式接收数据，以查询方式发送数据。
UART初始化程序InitUART()见网络补充版(http://www.dpj.com.cn)。
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