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《多带激励声码器》课件

课程大纲引言介绍多带激励声码器的概念、历史和发展趋势。工作原理深入讲解多带激励声码器的基本原理和内部结构。应用场景分析多带激励声码器在不同领域的应用案例。性能参数介绍多带激励声码器的关键性能指标和评估方法。

多带激励声码器简介多带激励声码器（Multi-bandExcitationVocoder）是一种基于语音信号分析和合成的语音编码器。它将语音信号分成多个频带，并对每个频带进行独立处理，以降低数据量，提高语音编码效率。与传统的线性预测编码（LPC）相比，多带激励声码器可以更准确地模拟人类语音的声学特性，从而实现更自然、更清晰的语音合成效果。

多带激励声码器的工作原理1带通滤波将音频信号分成多个频带2激励生成为每个频带生成合适的激励信号3合成输出将激励信号合成最终的音频信号

多带激励声码器的优势高保真音频多带激励声码器可以提供高保真音频，还原声音的细节和层次感。低功耗多带激励声码器功耗低，可以应用于便携式电子设备。数字信号处理多带激励声码器采用数字信号处理技术，提高了音频质量和抗干扰能力。

多带激励声码器的应用场景多带激励声码器在数字音频领域具有广泛的应用。例如，它可以用于音频录制、音频处理、音频传输、音频合成等方面。多带激励声码器能够有效地提高音频质量，并降低音频数据传输所需的带宽。

编码器的基本组成码元生成电路用于产生代表语音信号的数字码元。脉冲整形电路对数字码元进行整形，使之符合传输要求。波形发生电路产生用于激励声道的特定波形。

码元生成电路数字信号输入接收来自编码器的数字音频信号。码元转换将数字信号转换为相应的码元。码元整形对码元进行整形，使之符合激励信号的要求。输出码元输出经过整形后的码元，作为激励信号。

脉冲整形电路1整形去除毛刺2放大提高幅度3滤波去除噪声

波形发生电路1时钟信号来自数字电平转换电路的时钟信号，为波形发生电路提供定时和同步。2数据信号来自码元生成电路的数据信号，包含要编码的音频信号信息。3脉冲信号波形发生电路根据数据信号和时钟信号，生成相应的激励脉冲信号。4输出信号产生的激励脉冲信号，传输至脉冲整形电路，进一步处理成所需的波形。

增益控制电路自动增益控制自动调整信号的增益，以保持音频输出的稳定。压缩器降低信号的动态范围，减少声音的失真。均衡器调整音频信号的频谱，以增强或削弱特定频率。

声源驱动电路1放大放大码元信号，以驱动扬声器。2匹配匹配声源阻抗，以确保最大功率传递。3滤波滤除噪声和干扰，以确保音频质量。

总电流控制电路1电流控制控制芯片的总电流2电流限制防止过流损坏3电流调节优化音频质量

振荡环路电路1振荡信号产生振荡环路电路负责产生特定频率的振荡信号，为声码器提供驱动信号。2频率控制电路参数可以调整振荡频率，以适应不同的音频信号需求。3信号放大振荡信号需要被放大，才能有效驱动声码器。

数字电平转换电路1电压转换将数字信号的电压电平转换为声码器所需的电压电平2信号匹配确保数字信号与声码器内部电路的兼容性3抗干扰增强电路的抗干扰能力，提高信号质量

基准电压发生电路1高精度保证音频信号质量2稳定性防止电压波动影响音频3低功耗降低声码器功耗

隧穿二极管激励电路1工作原理隧穿二极管利用量子力学原理，在PN结反偏时，电子可以穿过势垒，产生隧道电流。当反向电压增加时，隧道电流先增加，然后达到峰值，之后随着电压继续增加，隧道电流会逐渐减小。这种非线性特性使得隧穿二极管可以作为激励源，产生音频信号。2优势隧穿二极管激励电路具有低功耗、体积小、可靠性高、易于集成等特点，在音频信号处理中应用广泛。3应用场景隧穿二极管激励电路可用于各种音频设备，例如手机、电脑、音响系统、听觉辅助设备等，为音频信号提供高品质的激励。

几种常见的多带激励声码器德州仪器TMS320VC55xx系列DSP芯片ADI公司ADSP-21xx系列DSP芯片英飞凌XC2000系列微控制器

声码器的性能参数

信噪比与频谱特性90信噪比多带激励声码器通常具有较高的信噪比，通常在90dB以上。20频谱宽度声码器能够支持高达20kHz的音频频率范围。

延迟时间与相位特性延迟时间音频信号在声码器中传输的时间延迟相位特性声码器对不同频率的信号产生的相位变化

动态范围与失真特性120动态范围dB，衡量声码器能够处理的最大信号与最小信号之间的差距。0.5失真%，描述声码器输出信号与输入信号的偏差程度。

多带激励声码器芯片的选型1性能指标考虑信噪比、失真度、延迟时间等关键指标，选择符合应用场景需求的芯片。2功耗根据设备功耗要求，选择低功耗芯片，延长电池续航时间或降低功耗。3成本平衡性能和价格，选择性价比高的芯片，降低产品成本。4供应链选择拥有稳定供应链的芯片供应商，确保产品生产的持续性。

多带激励声码器电路设计器