基于SPEEX的嵌入式語音錄播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)面世以來就得到了迅速的發(fā)展，語音的應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)也是常見的，由于嵌入式系統(tǒng)的存儲空間的有限，嵌入式系統(tǒng)中語音軟件層的編碼壓縮已成為必然趨勢。
　　 Speex是一款基于碼激勵(lì)線性預(yù)測算法((CELP)的開源語音編解碼算法，由于它具有編碼質(zhì)量高、語音速率低、可變比特率、回聲消除、語音分段傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，因此非常適合作為語音編解碼算法。以往的設(shè)計(jì)都是將Speex應(yīng)用于PC機(jī)上的語音處理，如網(wǎng)絡(luò)語音傳輸?shù)鹊?，以減小所需的傳輸帶

2、寬，本文將Speex成功應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中，并且充分利用了其語音編碼壓縮這一特點(diǎn)，成功的解決了嵌入式系統(tǒng)中語音錄制后占用內(nèi)存空間過大這一問題。
　　 本文詳細(xì)的分析了Speex的編解碼原理，并通過仿真研究得出它非常適合作為嵌入式語音編碼的算法。本課題的設(shè)計(jì)是在ARM平臺下的語音編解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?？傮w分為語音采集模塊、語音播放模塊、語音數(shù)據(jù)存儲模塊和USB通信模塊四大核心模塊。本系統(tǒng)選用了意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103作為

3、主控芯片，它具有極大的性價(jià)比。語音采集模塊和語音播放模塊充分利用了speex在語音編解碼方面的強(qiáng)大功能，它們利用了STM32F103上集成的AD和PWM兩個(gè)功能模塊，實(shí)現(xiàn)了語音數(shù)據(jù)的最大化存儲和最真實(shí)還原解碼，其過程采用兩個(gè)160字節(jié)大小的緩沖區(qū)，編碼過程中一個(gè)緩沖區(qū)用來裝載ADC讀取的采樣值，另一個(gè)緩沖區(qū)用來編碼已經(jīng)存儲的采樣值；解碼過程中一個(gè)緩沖區(qū)用來裝載PWM占空比來播放語音數(shù)據(jù)，另一個(gè)緩沖區(qū)用于解碼已存儲的語音數(shù)據(jù)。語音數(shù)據(jù)存儲

4、模塊是通過片外擴(kuò)展Flash存儲器：M25P16，來存儲已編碼的語音數(shù)據(jù)，它通過SPI總線與STM32F103通信。USB通信模塊實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)與PC機(jī)的通信，使M25P16上的語音文件得以上傳到PC機(jī)，進(jìn)行下一步的處理。本文還在M25P16中搭建了FAT12文件系統(tǒng)，使存儲存。M25P16中的語音數(shù)據(jù)以文件的形式上傳到PC機(jī)中，可以在Windows系統(tǒng)中直接讀取語音數(shù)據(jù)，而不需要再以二進(jìn)制的形式從M25P16中的扇區(qū)讀取。最后本文從系統(tǒng)