云 刘润生 岳阳师范大学物理系 （统14000）

     方幸明 山东淄博学院机电系（255000）王正文

     来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍一种双通道数字语监录器的设计方案。由于整个系统的硬件、程序和语音编解码算法都自行设计，所以可以就现有条件达到最优化的性能、最完善的功能，且易于修改和扩充。

     关键词：数字语音监录器

     黑匣子 dsp 单片机 语音编码

     随着数字信与处理芯片（dsp）的发展，语音编解码技术日益广泛地应用于军事、民用和监控等领域。就语音监录器而言，它可就用于运输、公安、消防、电话服务质量监督待诸多领域。1999年9月，铁道池公布了《铁路运输数字通讯记录仪条件》，对铁路运输部门行车作业、调度指挥中使用的通话语音记录仪器的功能、技术要求、测量方法、检测验规则等做出了详细规定。本文所介绍的系统符合其各项规定，通过了铁路部的鉴定，现正在推广与完善之中。

     1 系统功能

     采用flash半导体存储器，制成可插拔的卡式结构，存储容量可变。系统为双通道卡式结构，目前设计的单卡可存储多达14小时的语音。系统也可在单卡状态下工作。

     用户界面为键盘和液晶显示屏，包括时间显示和各功能操作的状成显不．示。

     系统接在通讯线路上，即处于监听录音方式。当线上有语音传输时，系统即启支动录音操作，并同时记录该语音的出现时间。用户可以对所录语音进行监听，确保语已录制在存储卡上。录音过程循环进行，如果不将卡取出，系统将用最新的语音数据覆盖最老的数据，从而保证最新数小时的语音记录。录音属于系统后台操作。

     用户可以进行放音、循环放音、快进、快退、按录音时间查找等操作，还可以获知每条语音的时间长度。这些功能受密码保护，为系统前台操作。

     前台操作可以在两个存储卡之间交换，而后台操作则独立运行，不受前台操作影响，仅取决于线上是否有语音出现。也就是说，放音、监听、检索等操作均不影响录音，可以录双工同时工作。

     2 系统整体模块设计

     如图1所示，整个系统可分为flash存储卡、信号处理、信号输入输出、系统控制的电源管理等五个功能单元。

     2.1 flash存储卡

     韩国三星（samsunc）半导体公司的大容量存储器具有很高性能价格比，本系统选用三星的64兆位flash存储芯片km29u64000来存储语音数据。该芯片工作在2.-3.6v电压下，其命令、地址、数据线复用，8位宽度传输。可重复擦写一百万次，掉电后数据存储时间为10年。该芯

     片在5.3kb/s的码率下可存储3.5小时以上的语音，因而在采用4枚该芯片的存储卡上，可以记录多达14小时的语音信息。

     2.2 信号处理单元

     本单元包括数字信号处理器（dsp）、编***（codec）和一些控制器件。

     dsp部争采用analoc devices公司生产的16位定点数字信号处理器ads2181，这是本系统进行信号处理的核心芯片，它具有以下特点：

     运算速度33mips，适合高质量中低速率语音编码算法的运算速度要求；

     片内含80k byte ram，分为48k byte的程序ram及32k

     byte 的数据ram；

     两路独立可编程双工串行通信接口，支持a律／μ的硬件解压扩，支持自动缓冲区操作，这两个串行口在本系统中分别用来收发语音数据和单片机通信；

     4m byte的外部寻地址空间；

     支持内外存之间的dma操作，用于存储dsp程序、算法和数据；

     13个可编程的i／o口，用于与单片机通信和可编程逻辑器件