音声CODEC(μ-law)
昔はCODECといえば音声コーディックといわれるほど古くからありました(70年代から)。最近CODECに関して調べる必要があり、電話機の設計でμ-lawCODECをよく使っていた当時の部品のあまり部品を使って特性の復習をしてみました。

このcodecの仕様は、アナログの音声信号をPCM(パルス符号変調)でデジタル信号に変換する符号化法則としてITU-T勧告でG.711として規格化されています。基本は64kbps(8bit×8khz)で動作しており、電話などでしようしる音声においてはそこそこキレイな音声をデジタル信号化して伝送することができます。
また、アナログ音声信号を取り扱うには小さい信号から大きな信号まで幅広く扱う必要があるのでA-law方式もしくはμ-law方式という対数による圧縮を行います。日本やでアメリカは主にμ-lawが採用され、ヨーロッパでは、A-lawが採用されています。

さて、そのコーディックの実験ですがまず回路は、
 

サンプリングクロック及び同期クロックは、外部より供給した256KHzそのまま伝送クロックとして使用し、同期クロックはHC393で分周して8KHZを生成させます。
実験をしていて最初まったく動作しませんでした。よく考えるとcodecを使ったシステムはPCMの多重化をよく行うのでPCM出力はオープンコレクタ(ドレイン)になっていることが多い様です。出力を10KΩの抵抗でプルアップしてあげると難なく動作しました。
AGとDGは電源に対して低インピーダンスで接続してしまえばノイズはほとんど気にならないはずですが、用心の為分離しておいた方が良いかもしれません。(実験ではAG-DGは短絡してます)

符号化前のサイン波と復号化ごのサイン波はこんな感じでまぁまぁです。

といっても、周波数によって位相遅れが必ずあるはずですので歪みはあると思います(群遅延歪み)

(群遅延実測)
3K            71.6μ
2.8K          113μ
2.6K          160μ
1K            140μ
600HZ       640μ
500HZ       916μ
300HZ     1.11mS

という結果になりましたオディーオアンプの様に音質重視するものでなければ、ほとんど問題にならないでしょう。
 

【そのほか気づいたことをメモ】
CODECのアナログ出力はAG-DGを分離していないにもかかわらず耳障りなクロック
ノイズの混入はない。
たぶん、内部のフィルタで減衰が効果的に効いているのも理由か・・・

CLKは結構大きく振っても動作する
実際には1/4位の周波数でも動作するが、サンプリング周波数がアナログ信号より
低くなってしまっては当然のことながらダメ。

5V電圧動作なのでもうちょっとダイナミックレンジがほしいところであるが、実用上
は問題ない(入力324mVp?pがサチらない限界値)

MSM7508のデータシートはココ

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