基于AT89C51的噪音检测自适应系统设计.doc

摘　要 本文以AT89S52 单片机为控制核心,通过播音判断电路寻找广播间歇时段,实时采集噪声环境内的噪音信 号,根据A/ D 转换后的噪音电平值计算出复杂环境下噪声信号的平均功率;根据噪声信号的功率大小自适应地控制 大厅环境内的广播音量,实现了复杂噪声环境下自适应音量控制系统。该系统的硬、软件设计简单,性能良好,价格低 廉。实验结果表明,该系统实现了预期功能,自适应效果良好,性价比较高,具有良好的推广价值。 关键词: 语音判断;噪音采集;自适应音量控制;AT89S52 单片机 Abstract An adaptive volume cont rol AT89S52 MCU system based on noise collection is int roduced. By looking for broadcasting intermittent period using the voice judge circuit ,complicated noise signal at hall environment is sampled real2time. Through A / D conversion and calculation ,the average power of noise signal can be measured. According to the average power of noise signal ,an adaptive volume cont rol system at complicated noise environment is designed. The design of hardware and sof tware is simple and cost performance is good. Experimental result s show that the whole system can adaptive adjust s volume according to the environment noise signal , and it s engineering value is good. Keywords : voice detection ;noise sampling ;adaptive volume cont rol ;AT89S52 绪 论 1.课题背景和意义 1.噪音给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面:损害听力噪音损害视力有害于人的心血管影响人的神经系统, 使人急躁、易怒 影响睡眠, 造成疲倦 因此噪声对,主要用于广播班次、通知等信息。然而大厅内的噪音是各种不同频率和强度声音的无规则的组合,情况是复杂多变的,如旅客的嘈杂声、机车的启动、进站等大强度噪音均会对大厅广播造成干扰,导致旅客听不清广播信息。如果长时间开大广播音量则会引起听觉不适。如果手动实时进行音量调节也不太现实。通常,广播语音信号是间断的,而背景噪音在时间上多少是连续的;且声音信号具有较宽的频带,但能量主要集中在800 Hz 以下,因此,采用电容驻极式无指向性MIC ,可以线性地将此频段的声波转换为电平信号。根据这些特点,本文以AT89S52单片机为控制核心,通过在播音停顿间隙时刻采集噪音信号,经过A/ D 转换后计算噪音平均功率;然后根据噪音功率大小,设计并实现了自适应调节广播音量控制系统。  二 硬件设计方案 1．系统组成与工作原理 系统组成框图如图1 所示。系统采用AT89S51单片机作为控制核心。大厅内的噪音信号被MIC 采集后,经过放大、半波整流,滤波变成直流脉动电压信号,然后通过A/ D 转换形成数字噪音电平存入AT89S52 以备计算。取自大厅广播功放输出的播音信号经过放大限幅、整流滤波后,再与设定值进行二值比较,通过比较判断出此时是否处于播音间隙。CPU 只在播音间隙时段启动A/ D 转换,也就是在这个时段大厅内只有噪音,没有播音,这样就避免了MIC 将大厅播音也当做环境噪音采入,保证了两类音源的准确区分。如图2 所示。CPU 将采集到的最近100个噪音电平值进行计算,得到平均噪音功率值,然后根据不同时刻的噪音平均功率大小控制继电器,切换不同的衰减电阻接入到扬声器回路,最终实现音量的实时控制。 2．系统组成框图 图1. 系统框图 3．噪音检测电路 由电容驻极式无指向性MIC 将噪音声波转换为电压信号后,进入运放NE5532进行信号放大。运放使用12 V 直流电源,配合