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语音存储与回放
毛伟张良周旭
摘要:
所谓语音,即为人可以听到和发出的声音,通常其频率为20—20kHz,
目的为日常生活交流和交往所用。随着电子计算机和计算机网络的发
展,语音存储和回放的功能得以实现,我们可以把声音存下来,到我
们需要的时候在放出来。此功能早已应用也通信,教育,科研等诸多
领域。
本设计是基于单片机对语音信号的存放得以实现,从而解决了磁带的
录放体积大、成本高的问题。单片机语音存储与回放是以数字电路为
基础,利用数字语音电路来实现语音信号数字化、存储、还原等服务,
数字化原理语音电路是一种集语音合成技术、大规模集成电路技术和
微控技术为一体的一种新型技术。其中关键的技术在于:增加存储时
间,提高存储利用率,压缩和解压缩。同时对输入信号进行滤波抑制
噪声和干扰,从而确保语音质量。
关键字:语音存储与回放数字电路
一、系统方案
1题目指标和要求:
(1)放大器1和放大器2的增益均可调,增益调整范围为20dB~
40dB;
(2)带通滤波器1和2的通带均为300Hz~3.4kHz;
(3)ADC的采样频率为8kHz,字长为8位;
(4)语音存储时间不小于4秒(采用62256或容量与其一致的存
储器);
(5)DAC的转换频率为8kHz,字长为8位;
(6)回放语音质量良好。
(7)系统的录放功能等可用手动控制,各状态均有相应的指示信
号显示。
2方案讨论
本题采用数模转换模数转换芯片,语音信号通过耳麦采集进入模拟通
道放大滤波后再由芯片抽样采集,经过AD装换后单片机读取存入
62256.回放时经过DA转换接至滤波电路,由功放电路功率放大后接存储器
拾音器话音放大器带通滤波器ADC微处理器
到小喇叭输出。其系统组成如下:
扬声器功率放大器带通滤波器DAC
图1数字化语音存储与回放系统的组成框图
二.总体分析
系统主要由语音处理前向通道、A/D转换、单片机控制兼
数据处理、D/A转换、键盘显示模块及后向处理通道组成。
单片机构成系统的控制中心,用来进行控制功能选择和结果
显示。通过前级放大,将微弱的电信号放大到2.5v,中间由
10uF的电容进行隔离,再通过300Hz~3.4kHz的带通滤波器
滤除50Hz的影响和高频噪声。ADC0804的参考电压选为
+5V,其采集的电压信号范围是0~+5V。而语音信号是双极
性的,可正可负(滤波器输出信号幅值约为土2.5V),因此,
有必要加一直流偏置电压(约为+2.5V),使语音信号变为单极
性信号(0~+5V),保证ADC0809采样有效,同时也保证其具
有一定的采样精度。通过反相加法器将双极性的电信号转换
为0~+5V的单极性信号。信号通过A/D转换后进入单片机
进行相应处理,然后D/A转换成模拟信号输出,而DA0832
输出的为电流,要通过一个运放和其内部的电阻构成I/V转
换,得到的输出为0~-5V的单极性电压,于是加上一个电平
抬升电路,将电压转换为-2.5~+2.5V的双极性电压,后极通
过300Hz~3.4kHz的带通滤波器使之平滑,并用音频功放放
大语音信号后输出。
三电路设计
1语音输入和前置放大电路设计
声电转换通过驻极体话筒实现,它具有灵敏度高、噪声低、价格低廉
等诸多优点。由于驻极体麦克风获得的语音信号非常微弱,需要将语
音信号进行放大,为了减少噪声,这里采用低噪声宽
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