实验 2 PCM 编译码实验 一、实验目的 1. 理解 PCM 编译码原理及 PCM 编译码性能； 2. 熟悉 PCM 编译码专用集成芯片的功能和使用方法及各种时钟间的关系； 3. 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法。 二、实验原理 1. 抽样信号的量化原理 模拟信号抽样后变成在时间离散的信号后，必须经过量化才成为数字信号。 模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化两种。 把输入模拟信号的取值域按等距离分割的量化就称为均匀量化，每个量化区间的量化电 平均取在各区间的中点，如下图所示。 图 2-1 均匀量化过程示意图 均匀量化的主要缺点是无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此， 当信号 m(t ) 较小时，则信号量化噪声功率比也很小。这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，那么，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中往往采用非均匀量化的方法。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化 间隔Dv 也小；反之，量化间隔就大。非均匀量化与 均匀量化相 比，有 两个突 出 的优 点： 首先 ，当输入量化器 的信号具 有 非均匀分布 的概 率密 度 （ 实际中往往是这样） 时，非均匀量化 器的输出 端 可 以得 到较高 的平均信号量化噪声功率比；其次 ，非均匀量化时，量化噪声功率 的均方根值基 本 上 与 信号抽样值成比例 ，因此量化噪声对大、小信号的影 响 大致 相 同，即 改 善 了小信号时的信噪比。 非均匀量化的实际过程 通常是将抽样值压 缩 后再 进 行 均匀量化。现 在广 泛 采用两种对数 压缩，美国采用压缩律，我国和欧洲各国均采用 A 压缩律。本实验中 PCM 编码方式也是采用 A 压缩律。A 律压扩特性是连续曲线，实际中往往都采用近似于 A 律函数规律的 13 折线（A=87.6）的压扩特性。这样，它基本保持连续压扩特性曲线的优点，又便于用数字电路来实现，如下图所示。 图 2-2 13 折线特性 表 2-1 列出了 13 折线时的 x 值与计算得的 x 值的比较。 表 2-1 A 律和 13 折线比较 y 0 1 8 2 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 1 x 0 1 1 2 8 1 6 0 .6 1 3 0 .6 1 1 5 .4 1 7 .7 9 1 3 .9 3 1 1 .9 8 1 按折线分段 的 x 0 1 1...
