微控制器的音频编码与压缩

　　微控制器的音频编码与压缩

　　将语音和声音生成添加到产品中可以大大提高产品的可用性和可销售性，并且不需要添加单独的数字信号处理器（DSP）或专门的音频处理器来实现。微控制器（MCU）厂商已经实现了DSP扩展，使那些曾经被认为太复杂的算法在一个专用DSP平台上实现了实时解码。

　　此外，音频处理提供了大量的权衡，可以利用设计师允许复杂的音频是在相对低速的8位微控制器。例如，它可以实现标准的自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）简单的版本，在一个相对简单的单片机的算法，如Microchip PIC16不要求任何DSP扩展。

　　为减小存储容量而设计的音频编码技术分为两类。第一种方法称为波形编码，它使用波形本身的已知属性。波形编码的优点是它试图对信号进行编码，而不需要知道信号是如何产生的。这使得编解码器可以应用于不同形式的音频，即使该算法可能是为例如语音而设计的。

　　Speech-oriented waveform codecs often take advantage of the observation that there is a higher probability of a speech signal taking a small value rather than a large value. Therefore， a speech processor can reduce the bit rate by quantizing the smaller samples with finer step sizes and the large samples with coarse step sizes. The bit rate can further be reduced by using one inherent characteristic of speech： a high correlation between consecutive speech samples.

　　Rather than encode the speech signal itself， the difference between consecutive samples can be encoded. This method is a relatively simple one that is repeated on each sample with little overhead from one sample to the next. ADPCM is an example of a waveform algorithm that uses this technique.