[发明专利]一种语音信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及语音信号的处理，更具体地，涉及一种语音信号处理装置。 

背景技术

语音信号处理通常是指用数字信号处理技术对模拟形式的语音信号进行处理。它的目的之一是通过处理得到一些反映语音信号的重要特征的语音参数以便高效的传输或储存语音信号信息，因为数字化的语音信号在传输和存储方面具有可靠性强、抗干扰能力、快速交换等优势。 

语音信号的编码和解码是语音信号处理的重要步骤。编码是为了压缩数字语音传输的比特率，以使同样的信道容量能传输更多路的语音信号，节省存储空间，在过去的50多年时间里，语音编码技术取得了迅速的发展。语音信号的编码大致可以分为四种方式：时域波形编码、变换域编码、参数编码和混合编码。 

时域波形编码只针对语音波形进行编码。这种方法在降低量化每个语音样本比特数的同时，又保持了相对良好的语音质量。波形编码主要有脉冲编码调制(PCM)、增量调制(DM)、自适应增量调制(ADM)、自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)和自适应预测编码调制(APC)等。PCM的最大缺点是数码率高，在传输时所占频带较宽。 

变换域编码方式主要有子带编码(SBC)和自适应变换编码(ATC)。虽然时域分析具有简单、计算量小、物理意义明确等优点，但由于语音信号最重要的感知特性反映在功率谱中，而相位变化只起到很小的作用，因此作为变换域主要使用的频域分析比时域分析更为重要。 

参数编码是基于人发声和听觉模型的编码方法，它分析并提取语音信号 的特征参数，且只传送能够合成语音信息的参数，通过参数还原语音。典型的声码器有谱带式、共振峰式和按线形预测(LP)分析所组成的声码器等。 

混合编码结合上述几种编码方式的优点，在保留参数模型技术精华的基础上，应用波形编码准则去优化激励信号，从而在4.8～9.6Kb/s的码率上获得了较高质量的合成语音。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。AMBE(先进多带激励)是在MBE基础上的改进和补充。 

图1是现有的一种语音信号处理装置的示意图。如图1所示，该语音处理装置包括MCU(微处理器)1、编码解码单元2、A/D转换器3和D/A转换器4。其中，MCU1作为主控单元，用于对传输的数据格式进行符合信道传输和编码解码芯片数据格式的相互转换，并通过引脚10对编码解码单元2进行配置和控制。编码解码单元2一般采用专用的编码解码芯片，例如DVSI(Digital Voice System Inc.)公司推出的芯片AMBE-2000，用于对语音信号进行编码和解码。A/D转换器3和D/A转换器4分别用于对语音信号进行模拟到数字转换和数字到模拟转换。 

现有的这种语音信号处理装置的对外接口11只能采用MCU自带的或者扩展接口。因为，在不同的应用环境中往往需要使用不同的MCU，从而需要重新设计硬件电路，以及对软件进行大量的修改，加重了技术人员的负担成本，导致移植到不同应用环境的成本很高。 

发明内容

 针对上述现有的语音信号处理装置移植到不同应用环境的成本高的缺陷，提供一种语音信号处理装置，该语音信号处理装置能以较低的成本移植到不同的应用环境中。