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语音变换和压缩编码实验

实验三.语音变换和压缩编码实验
通过键盘和液晶选择“菜单”中的“二. 语音变换”
1.语音模数转换实验
(1)在语音变换下选择“1. 语音模数变换”;
(2)按下AMBE2000的复位按钮,对AMBE2000进行复位;
(3)K501拨到“SIN”,将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号,通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号,调节面板上的W501,可以改变输入信号的幅
度;
(4)通过测试点TP502观测AD73311中A/D和D/A变换的时钟输出;
(5)通过测试点TP503观测AD73311中数字输出和输入的帧同步信号;
(6)通过测试点TP504观测AD73311的A/D转换后的数字输出信号;
(7)通过测试点TP505观测AD73311的D/A转换前的数字输入信号;
(8)通过测试点TP506观测AD73311完成D/A转换后的模拟信号,并可以通过调节面板上的W502改变输出信号的幅度;
(9)将K501拨到“MIC”,将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号,插入麦克风和耳机,可以从耳机中听到麦克风的声音。

测量操作与测量结果:
(1)CH1连接到TP501;CH2连接到TP506;
(2)按下示波器的“AUTO”键;
(3)分别将CH1和CH2的电压档设为“200mV”,时间档设为“200us”;
(4)将CH1向移动,CH2向下移动。

(5)调节面板上的W501和W502,分别将TP501和TP506信号的幅度调整到300 mV和500 mV左右。

(6)按“RUN/STOP”键停止波形采样。

(7)CH1为输入的模拟2KHz正弦波,CH2为输出恢复信号,可以看到恢复波形比原始波形质量变差了。

如图2-1-TP501~TP506。

2-1-TP501~TP506
(8)CH1连接到TP502,CH2连接到TP503,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“5us”。

可以打开测量功能,测量CH1和CH2的频率。

可以观测到时钟波形和帧同步波形,时钟信号的频率为1.048MHz(示波器测试不精确显示为1.053MHz),帧同步信号的频率为32KHz。

波形如图2-1-TP502~ TP503。

2-1-TP502~TP503
(9)CH1连接到TP502,CH2连接到TP504,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“5us”。

可以打开测量功能,测量CH1的频率。

可以观测到时钟波形和A/D转换后的数字输出信号波形,时钟信号的频率为1.048MHz(示波器测试不精确显示为1.000MHz)。

波形如图2-1-TP502~ TP504。

2-1-TP502~TP504
(10)CH1连接到TP502,CH2连接到TP505,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“5us”。

可以打开测量功能,测量CH1的频率。

可以观测到时钟波形和D/A转换前的数字输入
信号波形,时钟信号的频率为1.048MHz(示波器测试不精确显示为1.053MHz)。

波形
如图2-1-TP502~ TP505。

注意,由于延时D/A转换前的数字信号和(9)中的A/D转
换后的数字信号不是同一个时刻的信号,所以波形不同。

2-1-TP502~TP505
(11)CH1连接到TP503,CH2连接到TP504,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“10us”。

可以打开测量功能,测量CH1的频率。

可以观测到帧同步信号波形和A/D转换后的数
字输出信号波形。

帧同步信号的频率为32.0kHz(示波器测试不精确显示为32.05kHz)。

波形如图2-1-TP503~ TP504。

2-1-TP503~TP504
2.语音压缩编码实验
(1)在语音变换实验中选择“2. 语音压缩编码”;
(2)左上方的拨码开关SW601(压缩编码性能设置)中速率设置为2400bps,开关位置为(1~8):下上下上上上上上。

(3)按下AMBE2000的复位按钮,对AMBE2000进行复位;
(4)K501拨到“SIN”,将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号,通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号;
(5)TP602为语音压缩后数据传输的帧同步信号,每20ms 突发24个脉冲;
(6)TP603为压缩后发送的语音数据,每20毫秒突发24个字(16位);
(7)TP604为接收的语音压缩数据;
(8)TP601为语音压缩芯片数据传输的时钟;
(9)将K501拨到“MIC”,将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号,插入麦克风和耳机,可以从耳机中听到麦克风的声音。

测量操作与测量结果:
(1)CH1连接到TP603;CH2连接到TP601;(注意这样接的目的是用CH1作触发源。

)(2)按下示波器的“AUTO”键;
(3)分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”,时间档设为“5us”;
(4)将CH1向上移动,CH2向下移动。

(5)按“RUN/STOP”键停止波形采样。

(6)CH2为压缩数据的时钟,CH1为语音压缩后发送的数据信号,可以打开测量功能,测量CH2的频率。

时钟信号的频率为1.048MHz(示波器测试不精确显示为1.000MHz)。

如图2-2-TP601~TP603。

2-2-TP601~TP603
(7)CH1连接到TP604,CH2连接到TP601,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“5us”。

CH2为压缩数据的时钟,CH1为接收到的语音压缩数据信号。

如图2-2-TP601~ TP604
2-2-TP601~ TP604
(8)CH1连接到TP602,CH2连接到TP603,电压档设置保持为“2.0V”,时间档设为“50us”。

CH1为语音压缩后数据传输的帧同步信号,每20ms 突发24个脉冲,CH2为语音压缩后发送的数据信号。

可以看到压缩速率为2400bps时,帧头(12个字)和语音压缩数据(3个字),16帧同步脉冲之后无数据。

如图2-2-TP602~ TP603(1)。

此时SW601设置为:10100000,对应的速率为:2.4kbs
ON DIP
1 2 3 4 5 6 7 8
(9)将时间档设为“20us”,展宽上述波形。

如图2-2-TP602~ TP603(2)。

2-2-TP602~ TP603(2)
注意:仔细观察可以发现,2-2-TP602~ TP603波形中,第1~12个帧同步脉冲之间的数据保持不变,这是帧头。

第13~15个帧同步脉冲之间的数据在随机变化,这是语音数据。

第16个帧同步脉冲之后无数据。

3.语音压缩编码性能
(1)在语音变换实验中选择“3. 语音编码性能”;
(2)将K501拨到“SIN”,将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号,通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号。

调节面板上的W501,可以改变输入信号的
幅度。

(3)通过改变拨码开关SW601,可以改变语音的压缩编码性能,拨动1~5,改变语音压缩的速率从2.0~9.6KHZ。

拨动6~8,可以改变语音其他性能,具体见实验指导书,或
语音压缩芯片的手册;
(4)左上方的拨码开关SW601(压缩编码性能设置)中速率设置为9600,开关位置为(1~8): 上上下上上上上上。

(5)按下AMBE2000的复位按钮,对AMBE2000进行复位;
(6)TP602为语音压缩后数据传输的帧同步信号,每20ms 突发24个脉冲;
(7)TP603为压缩后发送的语音数据,每20毫秒突发24个字(16位);
(8)TP604为接收的语音压缩数据;
(9)TP601为语音压缩芯片数据传输的时钟。

(10)将K501拨到“MIC”,将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号,插入麦克风和耳机,对着麦克风说话,通过耳机来感觉改变语音压缩速率后的语音性能的变化。

注意:每次改变拨码开关SW601的配置,需要对AMBE2000进行复位。

测量操作与测量结果:
其他的测量结果和方法与“2语音压缩编码实验”类似,下面只给出当压缩速率从2400改为9600后引起的最重要的变化的数据波形。

(1)CH1连接到TP602;CH2连接到TP603;
(2)按下示波器的“AUTO”键;
(3)分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”,时间档设为“50us”;
(4)将CH1向上移动,CH2向下移动。

(5)按“RUN/STOP”键停止波形采样。

(6)CH1为语音压缩后数据传输的帧同步信号,每20ms 突发24个脉冲,CH2为语音压缩后发送的数据信号。

可以看到压缩速率为9600bps时,帧头(12个字)和语音压缩数
据(12个字)。

如图2-3-TP602~ TP603。

此时SW601设置为:00100000,对应的速率为:9.6kbs
ON DIP
1 2 3 4 5 6 7 8
2-3-TP602~TP603
注意:仔细观察可以发现,2-3-TP601~TP603波形中,第1~12个帧同步脉冲之间的数据保持不变,
这是帧头。

第13~24个帧同步脉冲之间的数据在随机变化,这是语音数据。

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