在现代通信系统中,使用数字信号传输的优势越来越明显。语音编码在这一过程中担当着重要角色,同时也推动了硬件技术的快速发展。如何在硬件系统中实现语音编码,已经成为重要的研究领域。音频采集卡是基于“船舶记录仪”的应用。它用于对船舱驾驶室的船员语音以及VHF信号的采集,为分析事故发生原因提供了准确证据。目前,国内也有类似的产品处在应用阶段,这些产品各有特色,归纳有以下特点:(1)可采集通道数多,但是存储数据时间短,以存储12个小时为上限。(2)采集150Hz到3400Hz的音频,多使用MPEG2或者G.729压缩编码。(3)如果出现断电等异常情况,则存储数据全部丢失。不是实际意义上的实时数据处理设备。因此为了满足客户要求,在几个方面做了尝试性的创新。(1)考虑到一般船舱的面积大小,使用18个麦克风可布满要求的船舱监测点。每3个麦克风混音成一路音频,总共有6路音频需要采集。为减小PCB布版面积和提高存储数据时间到24小时成为可能。(2)除了四路语音信号(150 Hz到3400Hz)外,还有两路频率达到6kHz的VHF音频信号。采用了G.722.1这种高质量、低码率的宽带语音编码,使采集卡能够完成对50 Hz到6 kHz之间连续变化的音频进行采集。(3)为了对音频信号进行实时的数据处理,使用DSP完成语音采集和语音压缩编码,FPGA完成数据的存取、传输,以及板上成帧。通过PC104总线,数据以文件的形式按不同的采集通道号存入硬盘。确保了数据的完整性。(4)选择PC104总线接口代替PCI总线接口,板卡在遇到剧烈震动时,具有良好的稳定性。结果表明,系统已经初步达到对音频进行实时压缩、存储、回放等处理的预期目标。