CN101046961B - 一种基于波形的语音压缩、解压缩方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及语音压缩编码技术领域，特别是一种基于波形的语音压缩、解压缩方法及电路。方法包括：(a)语音资料进行取样转换，产生PCM语音数据；(b)将每个采样点的8位线性PCM语音数据压缩成5位；(c)取若干个采样点，在这些采样点数据后增加一个5位控制字；(d)存储最后所得到的数据。装置包括：压缩的电路装置，由取样电路、A/D转换器、数据缓存器、压缩编码器、数据存储器组成。解压缩的电路装置，由数据ROM、解压缩编码电路、D/A转换器、扬声器驱动电路。

Description

一种基于波形的语音压缩、解压缩方法及电路

发明领域

本发明涉及语音语音压缩编码、解压缩技术领域，特别是一种基于波形的语音压缩、解压缩方法及电路。

技术背景

语音编码就是将模拟语音信号数字化，数字化之后可以作为数字信号传输、存储或处理，可以充分利用数字信号处理的各种技术。为了减小存储空间或降低传输比特率节省带宽，还需要对数字化之后的语音信号进行压缩编码，这就是语音压缩编码技术。

语音的压缩编码方法归纳起来可以分为三大类：波形编码、参数编码和混合编码。波形编码失真较小，数码率比较高，但编解码器简单。参数编码的编码速率可以很低，但音质较差，只能达到合成语音质量，其次是复杂度高，编解码器比较复杂。混合编码吸收了波形编码和参数编码的优点，从而在较低的比特率上获得较高的语音质量，但编解码器也比较复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种语音压缩处理方法，特别是适用于小体积的录、放音应用上，能够进一步压缩所需要的语音资料储存空间，在保证语音品质不会有太大损失的条件上，简化算法，降低压缩编解码延时，提高存储器的使用效率。

根据上述目的，本发明提供一种基于波形的语音压缩方法，用以压缩经取样转换后的语音数字码。压缩过程主要包括以下步骤：

(a)语音资料进行取样转换，产生PCM(Pulse Code Modulation，码脉冲调制)语音数据；

(b)将每个采样点的8位线性PCM语音数据压缩成5位；

(c)取31个采样点，每31个采样点数据后增加一个5位控制字；

(d)存储最后所得到的数据。

解压缩时，先分组，每32个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保留符号位，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

如图1所示，采样点8位线性PCM语音数据中，b₇为符号位，符号位是1，幅度为正，符号位是0，幅度为负；b₆～b₀位表示语音信号波形的幅度，其幅度范围从00到FF。压缩后保留第一位符号位b₇，后7位数据则根据近似原则压缩成4位；并保留4位数据。具体数据压缩情况如图2所示。如情况一所示，当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为1000b₃b₂b₁b₀，后4位数据表示信号幅度，加上第一位符号位，保留5位数据；b₇＝0时，舍掉第2～4位数据。情况二时，压缩前数据有5位表示信号幅度——b₄b₃b₂b₁b₀，舍掉低位b₀，保留符号位及b₄b₃b₂b₁共5为数据。同样的，情况三、四均采用此种方法，保留符号位及表示信号幅度的高4位。这四种情况分别配给不同的5位控制字：00000、00001、00010、00011。若是每个采样点的压缩后数据都加上5位控制字，其位数甚至超过了压缩前数据长度。为了保证压缩效率，每32个数据为一组，其中包括31个采样点和一个控制字，这个控制字为31个采样点中幅度最大的数据所对应的控制字。这样既保证语音品质不会有太大损失，又可提高压缩比。

数据存储结构如图3所示。每31个采样点压缩后5位数据后加上一个控制字。本发明压缩的数据不限于31位，可压缩的数据为2ⁿ-1个，如63，127，255......，压缩后的数据加上一个控制字，以2ⁿ个数据为一组存入存储器中。n为自然数

解压缩时，先分组，相应的以2ⁿ个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压。对每个数据解压时，保留符号位，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

如图4所示，以32个数据一组为例，对解压过程进行说明。分四种情况：1、当控制字为00000时，表示其幅度位有且只有4位b₃b₂b₁b₀，符号位为1，在符号位后补000，符号位为0，在符号位后补上111，即解 压后的数据为1000b₃b₂b₁b₀或0111b₃b₂b₁b₀；2、当控制字为00001时，表示其幅度位有5位b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉了低位b₀，在解压缩的过程中，低位补0，保持符号位不变，将后4位数据解压缩还原成7位，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1。然后在符号位后相应的补上00或11，即解压后的数据为100b₄b₃b₂b₁0或011b₄b₃b₂b₁0；3、控制字为00010时，其幅度为6位b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₁b₀，解压缩时低位补上00，符号位后相应的补上0或1，即解压后的数据为10b₅b₄b₃b₂00或01b₅b₄b₃b₂00；4、控制字为00011时，其幅度为7位b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₂b₁b₀，解压缩时低位补上000，即解压后的数据为1b₆b₅b₄b₃000或0b₆b₅b₄b₃000。这样，解压后数据与压缩前相比基本相同，只是幅度稍有变化，如图5所示。

本发明所述的基于波形的压缩方法，压缩后的声音基本可以达到七位PCM语音质量，满足录音、放音类产品的要求。压缩比在1.58左右。算法比较简单，因此编解码延时较短，当采样率为8KHz时，延时为4ms。

一种基于波形的语音压缩方法，压缩过程主要包括以下步骤：

(a)语音资料进行取样转换，产生PCM语音数据；

(b)将每个采样点的8位线性PCM语音数据压缩成5位；

(c)取压缩的数据为2ⁿ-1个采样点，在这些采样点数据后增加一个5位控制字；

(d)压缩后的数据加上一个控制字，以2ⁿ个数据为一组存入存储器中。

所述的基于波形的语音压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，采样点数据32位时，读入31个采样点数据，以31个采样点为一组，并判断是否有数据；

步骤2，判断采样点中幅度最大的数据的范围；

步骤3，根据其范围确定控制字，是否为00000，00001，00010或00011；

控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码；

步骤4，根据对应关系将数据压缩，保留第一位符号位，后7位数据则根据近似原则压缩成4位，最后共保留5位数据；

步骤5，将31个压缩数据和一个控制字存入存储器中。

所述的基于波形的语音压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，采样点数据64位时，读入63个采样点数据，以32个数据为一组，读入31个采样点数据，并判断是否有数据；

步骤2，判断采样点中幅度最大的数据的范围；

步骤3，根据其范围确定控制字，控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码；

步骤4，根据对应关系将数据压缩，保留第一位符号位，后7位数据则根据近似原则压缩成4位，最后共保留5位数据；

步骤5，将63个压缩数据和一个控制字存入存储器中。

一种基于波形的语音解压缩方法，其步骤如下：

解压缩时，先分组，将2ⁿ个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，从存储器中读入2ⁿ个数据；

步骤2，判断是否有结束标志，即是否有控制字；

步骤3，判断控制字是否为00000，00001，00010或00011；

步骤4，根据控制字，按照其对应关系解压，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码；

步骤5，解压后的数据传送到D/A转换器。

所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

解压缩时，解压缩为32位数据时，每32个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

解压缩时，解压缩为64位数据时，每32个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

解压缩时，解压缩为64位数据时，每32个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

附图说明

图1是8位线性PCM语音数据图。

图2是压缩前后数据的对应关系，及其相对的控制字图。

图3是压缩后数据的存储结构图。

图4是解压前后数据对应关系图。

图5是压缩前与解压后数据幅度的变化图。

图6是压缩过程的电路装置图。

图7是解压缩过程的电路装置图。

图8是压缩过程的方法流程图。

图9是解压缩过程的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征、优点能更明显易懂，以下将就压缩和解压过程的实现方法加以详细说明。

图3表示压缩后数据的存储结构图。本发明以32个数据为例说明压缩后数据的存储结构。每32个数据为一组，前31个为压缩后的5位语音数据，第32位为5位控制字。将控制字作为解压时读出数据结束标志。本发明压缩的数据不限于31位，可压缩的数据为2ⁿ-1个，如63，127，255......，压缩后的数据加上一个控制字，以2ⁿ个数据为一组存入存储器中。n为自然数。对31位以上的数据，可以31位压缩数据结构为例，以每31个数据为一组来压缩数据。

图4是解压前后数据对应关系图。分四种情况：当控制字为00000时，表示其幅度位有且只有4位b₃b₂b₁b₀，符号位为1，在符号位后补000，符号位为0，在符号位后补上111；当控制字为00001时，表示其幅度位有5位b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉了低位b₀，在解压缩的过程中，低位补0，然后在符号位后相应的补上00或11；同理，控制字为00010和00011时，方法相同。

图5是压缩前与解压后数据幅度的变化图。正弦波的波形幅度稍有变化。

如图6是压缩过程的电路装置。所示语音信号首先经过取样电路，以一定的采样频率进行模拟信号取样，得到相应的语音取样值，接着语音取样值利用A/D转换方式，将每一语音取样值转换成一组由0和1组成的二进制码，最简单的数字码格式，即为PCM码。然后对PCM码进行分组、压缩，并确定控制字。最后按组将所得数据存储到ROM中。

压缩电路装置，由取样电路、A/D转换器、数据缓存器、压缩编码器、数据存储器组成，压缩编码器包括数据移位器、控制字放大倍数编码器、控制字端口状态编码器，控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码，其中，数据缓存器的输出连接于数据移位器、控制字放大倍数编码器，控制字放大倍数编码器和控制字端口状态编码器连接于数据移位器。压缩电路中，取样电路、A/D转换器、数据缓存器、压缩编码器、数据存储器依次顺序连接。

解压过程如图7所示，将存储在MaskRom中的数据提取出来，解压后，经D/A转换器转换成模拟信号，再由扬声器放出。

解压缩电路装置图，由数据ROM、解压缩编码电路、D/A转换器、扬声器驱动电路、扬声器组成。解压缩编码电路包括数据移位器、控制字放大倍数解码器、控制字端口状态解码器，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码，其中，数据ROM的输出分别连接于数据移位器、控制字放大倍数解码器、控制字端口状态解码器。解压缩电路中，数据ROM、解压缩编码电路、D/A转换器、扬声器驱动电路、扬声器依次顺序连接。

图8是压缩过程的方法流程图。其步骤如下：

步骤1，采样点数据32位时，读入31个采样点数据，以31个采样点为一组，并判断是否有数据；

步骤2，判断采样点中幅度最大的数据的范围；

步骤3，根据其范围确定控制字，是否为00000，00001，00010或00011；

控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码；

步骤4，根据对应关系将数据压缩，保留第一位符号位，后7位数据则根据近似原则压缩成4位，最后共保留5位数据；

步骤5，将31个压缩数据和一个控制字存入存储器中。

图9是解压缩过程的方法流程图。其步骤如下：

步骤1，从存储器中读入2ⁿ个数据；

步骤2，判断是否有结束标志，即是否有控制字；

步骤3，判断控制字是否为00000，00001，00010或00011；

步骤4，根据控制字，按照其对应关系解压，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码；

步骤5，解压后的数据传送到D/A转换器。

Claims (9)

1.一种基于波形的语音压缩方法，压缩过程主要包括以下步骤：

(a)语音资料进行取样转换，产生PCM语音数据，b₇为符号位，当符号位是1时，幅度为正，当符号位是0时，幅度为负；b₆～b₀位表示语音信号波形的幅度，其幅度范围从00到FF；

(b)将每个采样点的8位线性PCM语音数据压缩成5位；压缩后保留第一位符号位b₇，后7位数据则根据压缩前后数据对应关系压缩成4位；并保留4位数据；所述压缩前后数据对应关系为：

情况一：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为1000b₃b₂b₁b₀，后四位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₃b₂b₁b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为0111b₃b₂b₁b₀，，压缩后，数据为0b₃b₂b₁b₀；所述情况一所分配的5位控制字是00000；

情况二：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为100b₄b₃b₂b₁b₀，后五位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₄b₃b₂b₁，即舍掉低位b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为011b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₄b₃b₂b₁，即舍掉低位b₀；所述情况二所分配的5位控制字是00001；

情况三：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为10b₅b₄b₃b₂b₁b₀，后六位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₅b₄b₃b₂，即舍掉低位b₁b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为01b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₅b₄b₃b₂，即舍掉低位b₁b₀；所述情况三所分配的5位控制字是00010；

情况四：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为1b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，后七位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₆b₅b₄b₃，即舍掉低位b₂b₁b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为0b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₆b₅b₄b₃，即舍掉低位b₂b₁b₀；所述情况四所分配的5位控制字是00011；

(c)取压缩的数据为2ⁿ-1个采样点中幅度最大的数据所对应的控制字在这些采样点数据后增加一个5位控制字； 

(d)压缩后的数据加上一个控制字，以2ⁿ个数据为一组存入存储器中。

2.根据权利要求1所述的基于波形的语音压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，采样点数据32位时，读入31个采样点数据，以31个采样点为一组，并判断是否有数据；

步骤2，判断采样点中幅度最大的数据；

步骤3，根据压缩前后数据对应关系确定前述采样点中幅度最大的数据所分配的5位控制字，控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码；

步骤4，根据每个数据所处于的不同情况按照前述对应关系进行压缩，保留第一位符号位，后7位数据则根据对应关系压缩成4位，最后共保留5位数据；

步骤5，将31个压缩数据和一个控制字存入存储器中。

3.根据权利要求1所述的基于波形的语音压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，采样点数据64位时，读入63个采样点数据，以63个采样点为一组，并判断是否有数据；

步骤2，判断采样点中幅度最大的数据；

步骤3，根据压缩前后数据对应关系确定前述采样点中幅度最大的数据所分配的5位控制字，控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码；

步骤4，根据每个数据所处于的不同情况按照前述对应关系进行压缩，保留第一位符号位，后7位数据则根据近似原则压缩成4位，最后共保留5位数据；

步骤5，将63个压缩数据和一个控制字存入存储器中。

4.一种基于波形的语音解压缩方法，其步骤如下：

解压缩时，先分组，将2ⁿ个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字按照解压前后的数据对应关系来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字按照解压前后数据对应关系来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据；所述解压前后数据对应关系包含四种情况： 

1、当控制字为00000时，表示其幅度位有且只有4位b₃b₂b₁b₀，符号位为1时，在符号位后补000，符号位为0时，在符号位后补上111，即解压后的数据为1000b₃b₂b₁b₀或0111b₃b₂b₁b₀；

2、当控制字为00001时，表示其幅度位有5位b₄b₃b₁b₀，压缩时舍掉了低位b₀，在解压缩的过程中，低位补0，保持符号位不变，将后4位数据解压缩还原成7位，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1；然后在符号位后相应的补上00或11，即解压后的数据为100b₄b₃b₂b₁0或011b₄b₃b₂b₁0；

3、控制字为00010时，其幅度为6位b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₁b₀，解压缩时低位补上00，符号位后相应的补上0或1，即解压后的数据为10b₅b₄b₃b₂00或01b₅b₄b₃b₂00；

4、控制字为00011时，其幅度为7位b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₂b₁b₀，解压缩时低位补上000，即解压后的数据为1b₆b₅b₄b₃000或0b₆b₅b₄b₃000；

其中所述b₇为符号位，符号位是1，幅度为正，符号位是0，幅度为负；b₆～b₀位表示语音信号波形的幅度，其幅度范围从00到FF。

5.根据权利要求4所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

步骤1，从存储器中读出2ⁿ个数据；

步骤2，判断是否有结束标志，即是否有控制字；

步骤3，判断控制字是否为00000，00001，00010或00011；

步骤4，根据控制字，按照解压前后数据对应关系解压，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码；

步骤5，解压后的数据传送到D/A转换器。

6.根据权利要求4所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

解压缩时，解压缩为32位数据时，每32个数据分为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时， 保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

7.根据权利要求4所述的基于波形的语音解压缩方法，其具体步骤如下：

解压缩时，解压缩为64位数据时，以64个数据为一组，最后一个数据作为控制字，根据控制字来决定如何解压，对每个数据解压时，保持符号位不变，根据控制字来决定如何将后4位数据解压还原成7位语音数据。

8.一种基于波形的语音压缩的电路装置，其特征在于，压缩电路装置，由取样电路、A/D转换器、数据缓存器、压缩编码器、数据存储器组成，压缩编码器包括数据移位器、控制字放大倍数编码器、控制字端口状态编码器，控制字对控制放大倍数、端口状态进行编码，其中，数据缓存器的输出连接于数据移位器、控制字放大倍数编码器，控制字放大倍数编码器和控制字端口状态编码器连接于数据移位器，压缩电路中，取样电路、A/D转换器、数据缓存器、压缩编码器、数据存储器依次顺序连接；所示语音信号首先经过取样电路，以一定的采样频率进行模拟信号取样，得到相应的语音取样值，接着语音取样值利用A/D转换器，将每一语音取样值转换成一组由0和1组成的二进制码，最简单的数字码格式，即为PCM码；然后数据缓存器对PCM码进行分组，数据移位器对数据根据压缩前后数据的对应关系进行压缩，控制字放大倍数编码器确定控制字；最后按组将所得数据存储到数据存储器中；

语音信号经取样及转换后产生的PCM语音数据，b₇为符号位，当符号位是1时，幅度为正，当符号位是0时，幅度为负；b₆～b₀位表示语音信号波形的幅度，其幅度范围从00到FF；

数据缓存器对PCM码进行分组，即取2ⁿ-1个采样点，数据移位器将每个采样点的8位线性PCM语音数据压缩成5位；压缩后保留第一位符号位b₇，后7位数据则根据压缩前后数据对应关系压缩成4位；并保留4位数据；所述压缩前后数据对应关系为：

情况一：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为1000b₃b₂b₁b₀，后四位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₃b₂b₁b₀；当数据幅度为负， 即b₇＝0 时，压缩前数据为0111b₃b₂b₁b₀，，压缩后，数据为0b₃b₂b₁b₀；所述情况一所分配的5位控制字是00000；

情况二：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为100b₄b₃b₂b₁b₀，后五位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₄b₃b₂b₁，即舍掉低位b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为011b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₄b₃b₂b₁，即舍掉低位b₀；所述情况二所分配的5位控制字是00001；

情况三：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为10b₅b₄b₃b₂b₁b₀，后六位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₅b₄b₃b₂，即舍掉低位b₁b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为01b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₅b₄b₃b₂，即舍掉低位b₁b₀；所述情况三所分配的5位控制字是00010；

情况四：当数据幅度为正，即b₇＝1时，压缩前数据为1b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，后七位数据表示信号幅度，压缩后，数据为1b₆b₅b₄b₃，即舍掉低位b₂b₁b₀；当数据幅度为负，即b₇＝0 时，压缩前数据为0b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩后数据为0b₆b₅b₄b₃，即舍掉低位b₂b₁b₀；所述情况四所分配的5位控制字是00011；

控制字放大倍数编码器取压缩的数据为2ⁿ-1个采样点中幅度最大的数据所对应的控制字，在这些采样点数据后增加一个5位控制字；数据移位器将压缩后的数据加上一个控制字，以2ⁿ个数据为一组存入数据存储器中；

控制字中包含端口信息，通过控制字端口状态编码器对端口信息进行编码，再输入到数据移位器中。

9.一种基于波形的语音解压缩的电路装置，其特征在于，解压缩电路装置图，由数据存储器、解压缩编码电路、D/A转换器、扬声器驱动电路、扬声器组成，解压缩编码电路包括数据移位器、控制字放大倍数解码器、控制字端口状态解码器，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码，其中，数据存储器的输出分别连接于数据移位器、控制字放大倍数解码器、控制字端口状态解码器，解压缩电路中，数据存储器、解压缩编码电路、D/A转换器、扬声器驱动电路、扬声器依次顺序连接； 

从数据存储器中读出2ⁿ个数据；控制字放大倍数解码器判断是否有结束标志，即是否有控制字；并判断控制字是否为00000，00001，00010或00011；数据移位器根据控制字，按照解压前后数据对应关系解压，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1，控制字对放大的倍数及端口状态进行解码；解压编码器解压后的数据传送到D/A转换器；

所述解压前后数据对应关系包含四种情况：

1、当控制字为00000时，表示其幅度位有且只有4位b₃b₂b₁b₀，符号位为1时，在符号位后补000，符号位为0时，在符号位后补上111，即解压后的数据为1000b₃b₂b₁b₀或0111b₃b₂b₁b₀；

2、当控制字为00001时，表示其幅度位有5位b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉了低位b₀，在解压缩的过程中，低位补0，保持符号位不变，将后4位数据解压缩还原成7位，根据控制字的不同，低位补上相应个数的0；根据符号位的不同，在高位补上相应个数的0或1；然后在符号位后相应的补上00或11，即解压后的数据为100b₄b₃b₂b₁0或011b₄b₃b₂b₁0；

3、控制字为00010时，其幅度为6位b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₁b₀，解压缩时低位补上00，符号位后相应的补上0或1，即解压后的数据为10b₅b₄b₃b₂00或01b₅b₄b₃b₂00；

4、控制字为00011时，其幅度为7位b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀，压缩时舍掉低位b₂b₁b₀，解压缩时低位补上000，即解压后的数据为1b₆b₅b₄b₃000或0b₆b₅b₄b₃000；

其中所述b₇为符号位，符号位是1，幅度为正，符号位是0，幅度为负；b₆～b₀位表示语音信号波形的幅度，其幅度范围从00到FF；

解压缩后的数据为8位PCM语音数据，通过D/A转换器转化为模拟信号，再依次进入扬声器驱动电路、扬声器；

控制字中包含端口信息，通过控制字端口状态解码器对端口信息进行解码。 

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