语音压缩、存贮与回放
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计1. 引言随着科技的不断发展，语音技术也得到了广泛应用。
如今，在很多领域，我们可以看到语音交互的身影。
语音存储与回放系统是语音技术的一个重要应用方向。
本文旨在讨论基于单片机的语音存储与回放系统的设计与实现。
2. 设计目标在开始设计语音存储与回放系统之前，我们首先明确系统的设计目标。
在该系统中，我们希望能够实现以下功能： 1. 采集语音信号并进行存储； 2. 实现语音信号的回放； 3. 提供用户友好的交互界面。
3. 系统设计3.1 硬件设计语音存储与回放系统的硬件设计是实现系统功能的基础。
这里我们选用单片机作为系统的核心控制器，其主要功能包括语音信号的采集、存储与回放。
1. 单片机选择：首先，我们需要选择适合语音处理的单片机。
常用的单片机型号有STM32、Arduino等。
选择单片机时要考虑其性能、成本和易用性等因素。
2. 语音输入与输出：为了实现语音信号的采集与回放，我们需要选择合适的语音输入输出设备，如麦克风和扬声器。
3. 存储器选择：在语音存储与回放系统中，我们需要选择适合存储语音信号的存储器。
可以选择外部存储器，如Flash、SD卡等。
3.2 软件设计语音存储与回放系统的软件设计包括系统的逻辑控制和交互设计。
1. 语音采集与存储：这一部分主要涉及音频采集和存储的算法。
需要设计合适的采样率、量化位数和编码方式等来满足存储与回放的需求。
2. 语音回放：回放语音的过程需要涉及音频解码和输出的算法。
需要设计合适的解码算法以及音频输出的放大电路。
3. 用户交互界面：为了方便用户操作，我们可以设计一个简单的用户交互界面，如按钮、LCD显示屏等。
用户可以通过界面进行语音的录制、回放和设置等操作。
4. 系统实现在完成系统设计后，我们可以开始系统的实现。
实现过程中需要进行硬件的连接和软件的开发。
1. 硬件连接：按照系统设计中的硬件设计要求，将单片机、麦克风、扬声器等硬件设备进行连接。
微信语音打包教程
微信语音打包教程
微信语音打包是指将多个语音文件打包成一个文件，方便传输和保存。
以下是微信语音打包的步骤和方法。
第一步，准备语音文件。
打包前需要将需要的语音文件准备好，确保文件格式为支持的语音格式，如mp3、wav等。
第二步，打开文件压缩软件。
可以使用常用的压缩软件，如WinRAR或7-Zip等。
第三步，创建一个新的压缩文件。
在文件压缩软件中，点击“新建”或“创建”按钮，选择压缩文件的保存路径和文件名。
第四步，将语音文件添加到压缩文件中。
在压缩软件中，选择“添加文件”或“添加到压缩文件”选项，浏览并选择需要打包的
语音文件，点击“确定”或“添加”按钮。
第五步，调整压缩文件设置（可选）。
可以设置压缩文件的密码保护，压缩方法和压缩级别等。
根据需要进行设置，并点击“确定”或“应用”按钮。
第六步，等待打包完成。
根据语音文件的大小和电脑的性能，等待压缩软件完成打包过程。
处理速度可能会有所不同。
第七步，查看打包完成的压缩文件。
在保存路径中找到打包好的压缩文件，确认语音文件已经被成功打包。
通过以上步骤，语音文件被成功打包成一个压缩文件。
通过这个文件，可以方便地进行传输、分享和保存。
总结一下，微信语音打包是将多个语音文件打包成一个文件的过程。
只需准备好语音文件，通过文件压缩软件创建一个新的压缩文件，将语音文件添加到压缩文件中，并进行一些可选的设置，等待打包完成即可。
这样可以方便地进行传输和保存。
DSP语音信号存储、压缩、回放
语音压缩存储与回放学生姓名：指导老师：摘要本DSP课程设计是基于TSM320C5402芯片实现语音压缩和解压缩的基本算法，采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，在DSP开发环境CCS3.3上用C语言编程运用A律语音压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
并使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
关键词DSP；TSM320C5402芯片；语音压缩和解压缩；CCS3.3Abstract This course is designed DSP chip based TSM320C5402 basic voice compression and decompression algorithms, using the A / D converter real-time acquisition from the MIC input speech signal, in the CCS3.3 DSP development environment in C language programming on the use of A-law compressed speech stored in the DSP chip and off-chip RAM memory, real-time using DSP decompress and playback output from SPEAKER outputs. And use the light on the process of voice storage and playback instructions.Keywords DSP; TSM320C5402 chip; voice compression and decompression; CCS3.31引言数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科,是在模拟信号变成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。
DSP课程设计--基于TM320VC5402语音采集压缩存储与回放
目录摘要 (Ⅰ)第1章概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)第2章系统硬件设计方案 (2)2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理 (2)2.2 语音采集与输出模块 (4)第3章软件设计与系统仿真 (5)3.1软件设计流程图 (5)3.2 CCS操作过程 (5)3.3系统仿真 (5)第4章课程设计总结 (8)参考文献 (9)附录：源程序代码 (10)第1章概述1.1设计目的在CCS环境下基于TMS320VC5402芯片的语音采集压缩存储与回放。
通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。
锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。
1.2设计要求（1）了解DSP开发工具及其安装过程（2）熟悉DSP开发软件CCS使用（3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程（4）熟悉常用C5402系列指令的用法（5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。
第2章系统硬件设计方案2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理TMS320VC5402 数字信号处理器是TI公司为实现低功耗，高速实时信号处理而专门设计的16位定点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适用于远程通信等实时嵌入式应用的需要。
广泛应用于电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中。
TMS320VC5402具有的主要优点如下：(1) 围绕一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。
(2) 具有高度的并行性和专用硬件逻辑的CPU设计，提高了芯片的性能。
(3) 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统，更适用于快速算法的实现和高级语言编程的优化。
(4) 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的发展。
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计基于单片机的语音存储与回放系统是一种能够实现语音录制、存储和回放功能的设备。
它可以用于各种应用场景，如语音备忘录、语音留言板、语音识别系统等。
该系统的设计需要完成以下关键功能：1. 语音录制：通过麦克风或其他输入设备采集语音信号，并将其转换为数字信号。
可以使用ADC模块将模拟信号转换为数字信号。
2. 存储功能：设计合适的存储器，如EEPROM或Flash存储器，用于存储采集到的语音信号。
存储器的容量应根据实际需求确定，并能够支持快速的读写操作。
3. 控制功能：设计合适的控制电路，通过按键或其他输入设备实现对语音录制和回放功能的控制。
可以使用GPIO口或外部中断等方式实现按键输入的响应。
4. 回放功能：设计合适的音频输出电路，将存储的语音信号转换为模拟信号，并通过扬声器或耳机输出。
可以使用DAC模块将数字信号转换为模拟信号。
5. 用户界面：设计合适的显示屏幕和操作界面，用于显示当前状态和操作指令。
可以使用LCD显示屏和按键等设备实现用户交互。
在设计过程中，需要考虑系统的实时性、容错性和稳定性。
同时，还需要进行适当的电路布局和信号处理，以减少噪音和干扰对语音信号的影响。
在编程方面，可以使用C语言或汇编语言编写程序，实现语音录制、存储和回放的功能。
需要考虑存储器的管理和控制、按键输入的处理、音频数据的处理等方面。
最后，还需要进行系统的测试和调试，确保系统的稳定性和功能完整性。
可以通过模拟语音信号进行录制和回放测试，检查系统的录制和回放效果是否符合要求。
综上所述，基于单片机的语音存储与回放系统的毕业设计需要涉及硬件电路设计、嵌入式软件编程和系统测试等多个方面的知识和技能。
需要深入理解语音信号处理、存储器管理和控制、电路设计和嵌入式系统等知识，并具备一定的创新能力和解决问题的能力。
语音存储与回放系统研究
８ Ｓ ｎ 一 Ａ（ － １ ≤ ７ 时 ｅｎ ＝Ｓ ｎ一 Ｓｎ １ ≤ （） ｎ ） （） （） （一 ）
我 们采用 Ｄ Ｃ 压缩编码 方案 。它是 一种 比较成 熟 的 Ｐ Ｍ 压缩编 码方法 ， 实现 原 理是 对信 号抽 样 值与 信 号 预 测值 的 差值 进行量 化 编码 ， 以压 缩 数 码 率 ， 可 提高 存储 空 间 利 用 率， 使语音 存 储 时间 增 加一 倍 。Ｄ Ｃ 系 统 是一 个 负 反 馈 Ｐ Ｍ 系统 ， 采用 这种结 构可 以避免 量化 性误差 的积 累 ， 但是 由于
摘
要 ： 字化 语音存储 与 回放 系统 以单 片机 为控 制 核 心 ， 数 实现 了语 音存储 与 回放 系统。 系统 由话 筒电路 、 置放 大 前
与 滤 波模 块 、 Ｄ 采 样 、 ／ 转 换 与 功 放 输 出模 块 组 成 。其 中 ， ＤＣ的 采 样 频 率 ｆ ｋ ， 长 为 ８住 ， Ｃ 的 变换 频 率 ｆ Ａ／ ＤＡ Ａ ＝８ Ｈｚ 字 ＤＡ 一８ ＫＨｚ 字长 为 ８住 ， 音存储 时 间 ４秒 以上 ， ， 语 回放 质量 良好 。同时 ， 在保 证语 音质 量 的前提 下 ， 少 系统 噪声 电平 ， 音 减 语
模块组 成 。
话筒输入语 音信 号分 别经前 级 放大 的 幅度调 理与 抗混
入 阻抗 ， 能够 较好地 抑制环境 噪声 ， 过一 个外 接 电 阻 即可 叠 滤 波 器 后 ， ＡＤ 采 样 器 进 行 数 字 量 化 。采 样 所 得 数 据 在 通 由
实 现增益 控制 。其 精度 高 功耗 低 ， 用 于 微 弱信 号 的 前级 单 片机 内部通 过 ＡＤ Ｃ 编 码后 存 人 外部 存 储器 ， 样 便 适 Ｐ Ｍ 这
DSP课程设计参考题目
DSP课程设计任务书钱满义高海林编北京交通大学电工电子教学基地2006年1月目录一、综合设计性实验题目 (2)二、《DSP应用课程设计》教学大纲 (16)三、实验报告格式 (19)四、评分标准格式 (21)一、综合设计参考题目1．DSP系统定时及其应用2．DSP系统的自举设计3．任意信号发生器的设计4．DTMF信号的产生及检测5．信号的调制与解调6．语音压缩、存储与回放7．语音噪声滤波8．语音识别9．利用DSP实现信号滤波10．利用DSP实现自适应滤波11．实时信号的谱分析12．DCT离散余弦变换的DSP实现1. D SP系统定时及其应用定时器是DSP处理器最基本的片上外设，使用定时器可以构建系统程序基本的定时单元，为周期性执行某些程序提供时间基准，或者为片外有时钟要求的电路，如A/D和D/A电路提供定时时钟。
本设计要求采用DSP的片内定时器实现应用程序的周期性运行。
1．设计要求及目标基本部分：（1）对定时器进行初始化（2）编写定时服务程序实现3个LED指示灯分别以1秒、2秒、4秒的周期进行闪烁（3）编写定时服务程序实现3个LED指示灯以流水灯的形式进行闪烁，流水周期在0.6秒~6秒之间进行循环改变发挥部分：使用定时器在Tout输出引脚产生频率为10K~100KHz连续可调的方波信号，实现方波信号发生器的功能。
2．设计思路首先使用DSP的定时器实现最基本的定时功能，例如当DSP的系统时钟为100MHZ时，基本定时时间可确定为10ms。
然后可使用查询方式或中断方式编写定时器的定时服务程序，在服务程序中设置定时变量进一步计算时间。
根据设计要求编写定时服务程序。
Tout引脚即XTOUT引脚，已连接到扩展板接口上，可以使用示波器来测量所产生的信号波形，如果要求产生方波信号，还要增加一点附加电路。
3．要求完成的任务（1）编写C语言程序，并在CCS集成开发环境下调试通过。
（2）实现设计所要求的各项功能。
（3）按要求撰写设计报告。
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放DSP课程设计实验报告—语音压缩、存储和回放指导教师:实验课程:DSP课程设计实验名称:语音压缩、存储和回放小组成员:自动化0605班自动化0605班目录一、概述 (3)二、算法原理及硬件要求 (4)三、程序及说明 (11)四、程序的调试及结果 (18)五、总结 (20)六、参考文献 (21)2一( 概述语音压缩、存储和回放语音信号是信息的重要形式, 语音信号处理有着广泛的应用领域，而语音压缩在语音信号的传输、存储等方面有非常广泛的作用，而且在通信领域中已经有较成熟的发展和广泛应用。
本设计要求采用DSP及其A/D、D/A转换器进行语音信号的压缩、存储和回放。
1.设计要求及目标基本部分:(1)使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711、G.729等语音压缩算法。
(2)采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
(3)存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
4)使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
(发挥部分:使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩，比较它们之间的优缺点。
2.设计思路语音信号的幅度(发音强度)并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。
ITU-T G.711建议的PCM A律和µ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。
3.设计内容1(使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型采用G.711的a律压扩算法。
A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP2(采用的片内RAM存储器中，存储时间约为10秒。
3(但采样数据达到规定次数后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
基于单片机的语音存储及回放系统最终
基于单片机的语音存储及回放系统最终编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（基于单片机的语音存储及回放系统最终）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为基于单片机的语音存储及回放系统最终的全部内容。
基于单片机的语音存储及回放系统摘要随着科技的不断发展，人们对语音的存储系统也有了更高的要求，从最初的磁盘（唱片），到流行一时的磁带、CD等等。
但是这些语音的存储系统都有一定的缺陷，不是存储形式过时，就是不容易将语音存入。
因此,我们需要用新的理念设计一个语音的存储及回放系统.本设计采用了MCS—51单片机,利用A/D、D/A转换将声音信号（模拟量）转成数字信号(数字量)存储起来并实现随时回放功能。
关键字：MSC—51单片机、A/D转换、D/A转换、声音信号、数字信号一、总体设计方案介绍1.1语音编码方案：人耳能听到的声音是一种频率范围为20 Hz~20000 Hz ,而一般语音频率最高为3400 Hz。
语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号,然后再转换成数字量的全过程。
根据“奈奎斯特采样定理”，采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍，由于语音信号频率为300～3 400 Hz ，所以把语音采集的采样频率定为8 kHz.从语音的存储与压缩率来考虑,模型参数表示法明显优于信号波形表示法[4]。
但要将之运用于单片机，显然信号波形表示法相对简单易实现。
基于这种思路的算法，除了传统的一些脉冲编码调制外，目前已使用的有VQ技术及一些变换编码和神经网络技术，但是算法复杂,目前的单片机速度底,难以实现。
声音存储原理
声音存储原理
声音存储原理涉及到声音的采集、编码、压缩和存储等多个环节。
1. 声音采集：声音采集是指利用麦克风等设备将声音信号转换为电信号。
麦克风通过震动膜片将声压信号转换为电压信号，然后通过模拟-数字转换器（ADC）将其转换为数字信号。
2. 声音编码：声音编码是将数字信号进行编码，以便在存储和传输过程中保持信息的完整性和准确性。
常见的声音编码算法有脉冲编码调制（PCM）、ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）等。
3. 声音压缩：由于声音数据量较大，通常需要进行压缩以减小存储空间。
声音压缩算法有损压缩和无损压缩两种。
其中无损压缩可以保持声音质量的完整性，但压缩率较低；而损压缩能够达到更高的压缩率，但会引起一定的音质损失。
4. 声音存储：经过编码和压缩后的声音数据被存储在计算机硬盘、闪存卡、云存储等介质中。
声音数据存储的文件格式通常为常用的音频格式，如MP3、WAV等。
当需要播放声音时，计算机或其他设备会读取存储的声音文件，并进行解码和解压缩操作，将数字信号还原为模拟信号，最终通过扬声器或耳机等设备将声音传播出来。
DSP语音压缩、存储和回放(DOC)
DSP课程设计实验报告语音压缩、存储、回放院（系）：电子信息工程学院设计人员：电子0703 王永刚学号：07214073电子0703 向书武（外班）学号：07214074评语：指导教师签字：日期：2010/1/20目录一、实验背景与内容 (3)二、设计内容 (3)三、设计方案、算法原理说明 (4)四、程序设计、调试与结果分析 (5)五、设计（安装）与调试的体会 (16)六、参考文献 (16)一、实验背景与内容目前语音信号压缩技术发展十分迅速，出现了很多高效率的语音压缩编码方法。
以语音信号压缩的国际标准G.729为例，它可将经过采样的64kb/s语音信号高保真地压缩到8kb/s，但其模型编码算法的运算量很大。
同时又要求对语音信号进行实时采样实时压缩处理，这样对数据采集和处理系统提出了更高的要求。
本实验是使用通用数字信号处理器(DSP)强大的数据处理能力，由于DSP采用内部多总线结构，使数据的存储和指令的执行更加快捷。
最重要的一点是，DSP具有快速的指令周期，如TMS320系列己经从第一代的200ns降低到5ns(1600MIPS)以下，如此高的运算速度使其可以满足许多实时处理的需要。
语音信号的幅度（发音强度）并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。
ITU-T G.711建议的PCM A律和µ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。
pcm是原始数据原封不动地量化编码（这种量化的位宽大），A律pcm是经过压扩后的非均匀量化（小信号细量化大信号粗量化），U律pcm是经过压扩后的均匀量化（A/U律量化的位宽小）。
所以本实验采用A律的效果应该比较理想。
但是也采用了U律进行了对比。
二、设计内容●实验目的①、应用DSP算法实现对语音信号的压缩、存储和回放。
②、熟悉使用C语言编写较复杂的程序；③、熟悉C语言对外设（DSK板或示波器）的访问（软件编程、硬件连接）；④、熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。
数字化语音存储与回放系统
摘要文章介绍了一种数字化语音存储与回放系统的设计方法，该系统以单片机89C52为中心，采用两片AT628128存储芯片(128KB)构成256KB的外部存储器来存放采集的语音数据,前端语音信号采集部分采用ADC0809实现模数转换,后端语育信号回放部分采用ADC9764实现数模转换,通过键盘等接口电路实现人机交互，单片机工作在中断查询模式,能够快速响应按键要求,以控制系统的语音信号采集开始、存储和回放等。
同时，外围电路辅以带通滤波器和放大器等电路对信号进行滤波放大,实现了语音信号的高保真度存储与回放。
关键词：单片机;语音存储;语音回放目录1前言 (4)2系统总体方案设计 (5)3语音信号的数字化3.1语音信号的前端处理 (7)3.2采样理论 (7)3.2.1采样 (7)3.2.2 量化 (8)3.2.3 编码 (8)3.3 A/D转换器的设计 (9)3.3.1常见A/D转换器种 (9)3.3.2系统设计对A/D转换器的要求 (10)3.3.3模数转换芯片ADC0809简介 (10)4语音信号的存储4.1存储方案的选择 (12)4.2 FIFO特点简介 (13)4.3 扩展SRAM 仿真FIFO (13)5语音信号的回放5.1数模转换器设计 (14)5. 1. 1 AD9764 .............................................................. 芯片简介145. 1. 2 ............................................................. AD9764芯片的工作原理15 6软件设计 (17)参考文献 (19)致谢 (20)第一章前言目前，许多应用系统中都需要语音存储和回放处理。
按照经典的信号与系统理论，语育信号为模拟信号; 而计算机系统建立在二进制基础上，使用的是数字信号。
那么，利用计算机处理语音信号就必须先将其数字化，并将其储存、实现回放。
数字化语音存储与回放系统报告
数字化语音存储与回放系统报告摘要： 本系统对语音信号采用时域处理方法中的数据采集直存直取的方法，完成了对语音信号3.75秒的存储与回放；前置手动增益控制将语音信号控制在A/D 转换器可处理的范围内以保证话音采样不失真；带通滤波器合理的通带范围有效地滤除了带外噪声，减小了混叠失真；通过后级滤波电路以及功放电路对输出的语音信号进行了后续处理，回放语音清晰；并有两个按键控制语音存储与回放功能，第二次录音将自动删除前一次录音。
关键词：直取直存 存储 回放 带通滤波1方案设计与论证本题目是设计制作一个数字化语音存储与回放系统。
要求前置放大器的增益为46dB ，增益可调；带通滤波器，带宽为300Hz ～3.4kHz ；ADCkHz ，采样频率fs=8字长=8位；语音存储时间≥10秒；DAC 变换频率fc=8kHz ，字长=8位；且要求回放语音质量好（话音清晰、失真小、杂音少）。
方案考虑如下。
1.1语音编码方案论证语音是一维时间信号，由于是表示语言声音的信号，所以不是恒定的，信号的性质随时间变化很大。
为了充分利用有限的存储空间，并不失真地传送语音信号必须对采集后的语音信号进行进一步压缩，即语音压缩。
所谓语音压缩，是为了声音信号更大信息量的传送与记忆而压缩数据，并有效地回放声音的过程。
语音压缩可由将语音信号采集，并利用适当的量子化形式的压缩符号化或预测符号化等进行。
现代常用的语音信号表示方法如用生成模的参数表示声音时，参数的数据率为5K 比特/秒左右，与波形符号化相比，参数表现的数据率显著变低，若使用声音生成模，则以利用声音信号分析而得的模的参数为基础，可进行声音的再合成。
在听觉上得到的与原声音没有多少不同的合成声音。
参数的数据率为信号波形数据率的101以下， 所以可进行高效的声音数据压缩。
单从声音的存储与压缩率来考虑，生成模参数表示法明显优于信号波形表示法。
但要将之应用于单片机，显然信号波形表示法相对简单易实现，具有很强的可行性。
数字化语音存储与回放系统
摘要传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便,在电子与信息处理的使用中受到许多限制。
本文提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。
数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字化控制。
其中，关键技术在于，为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩，同时,对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰,从而确保了语音回放的可靠质量。
该系统对语音信号分别采用了数据采集直寸直取,欠抽样采样和自相似增量调制等三种方法,完成了对语音信号32.7s、65.5s、147.4s的存储与回放。
前直AGC将语音信号控制在A/D转换器可控制的范围之内以保证话音信号采样不失真。
带通滤波器合理的通带范围有效的滤除了带外噪声，减小了混叠失真。
π的校正，回放语通过后级补偿电路对输出的语音信号进行了()()s f/πsin/f/ff音清晰。
系统具有自动录音、手动录音、录放音时间显示以及掉电后保护语音信号等功能。
关键词：数字化存储，回放，数字滤波，采样，模/数转换，校正AbstractTraditional tape record system because of heavy using inconvenient volume their, receive a lot of restrictions in the use of the electron and information processing. The volume that this text puts forward is small and exquisite，the digitized pronunciation of the low power dissipation can substitute it with the playback system to store. Digitized pronunciation store systematic basic principle recording and to put sound in pronunciation digital control with playback. Among them, key technology lies in : For increase pronunciation store time , raise utilization ratio of memory , adopt non- distorted to compress algorithm go on after compressing storing to pronunciation signal, decompress in the playback ; Meanwhile, to input pronunciation signal carry on figure strain wave by suppressing noising and interfering, thus guaranteed the reliable quality of the playback of the pronunciation.Introducing the direct store & access of data collection，and AGC on acoustic signal respectively ，this system implements the storage an playback of acoustic signal which lasts for 32.7 seconds ,65.5sends or 147.4 seconds ; To insure the undistorted sampling of speech signal, the pre-AGC limits the speech signal within the range that can be processed by A/D converter; the reasonable handwidth of hang-pass filter removes the out-hand noise efficiently and decrease the overlapdistortion; With the ()()ssffff/sin//ππemendation by latter compensablecircuit ，the playback voice is very clear; Beside all above ，this system also realize the following funcitions: automatic recording manually recording manually recording ,record , record/play time display and the saving of speech signal when power-off .Keywords: Digital store，Playback Digital Filter，Sample，A/D Convert，Correct目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 1 绪言............................................................. １1.1课题背景................................................... １1.2课题研究的目的和意义....................................... １1.3国内外概况................................................. １2方案比较与论证................................................... ２2.1方案一..................................................... ２2.1.1语音编码方案：........................................ ２2.1.2 A/D、D/A及存储芯片的选择............................. ２2.2方案二..................................................... ３2.2.1控制方式.............................................. ３2.2.2放大器及A/D、D/A芯片的选择........................... ３2.3方案三..................................................... ４3系统总体结构..................................................... ５4 电路设计......................................................... ６4.1拾音器..................................................... ６4.2放大器的设计............................................... ６4.3有源带通滤波器设计......................................... ８4.4可调稳压电源的设计......................................... ９4.5 MCS—51系列单片机....................................... １０4.6 D/A、A/D转换器.......................................... ２０4.6.1 D/A转换器DAC0832的介绍............................ ２０4.6.2 A/D转换器AD574介绍................................ ２１4.6.3 单片机AT89C51和AD574 的接口原理................... ２２4.6.4 存储器的选取........................................ ２４5 软件设计....................................................... ２６6 总结与展望..................................................... ２８7 致谢.......................................................... ２９8 参考文献....................................................... ３０附录............................................................. ３２1 绪言本文阐述了数字化语音存储与回放系统的研究背景、现状及发展方向，明确指出了传统的语音存储与回放系统的缺陷和面临的问题，以及数字化语音存储与回放系统的优点和发展前景。
毕业设计（论文）－基于单片机的语音存储与回放系统设计
基于单片机的语音存储与回放系统设计摘要语言在人类的发展史中起到了至关重要的作用，它的作用并不亚于直立行走和工具的使用，怎样能把人类的语言毫不差地记录下来也是人们一直思的问题。
传统的磁带语音录放系统因其体积大，使用不便，在电子信息处理的使用中受到许多限制。
本文提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。
论文首先介绍了语音存储与回放系统的总体设计方案，系统要实现的功能，然后通过分析比较选择最佳设计方案，并完成整个系统电路的设计。
本文利用单片机AT89C52控制ISD4004语音芯片来实现语音的录制和播放。
ISD4004语音芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有转换误差。
具有可多次重复录放、存储时间长的功能．使用时不需扩充存储器，所需外围电路简单。
本文在简单分析ISD4004单片语音芯片工作原理的基础上，通过系统功能模块各部分的连接及软硬件设计，实现了数字化语音的存储和回放．通过外部设备的扩展，可以提高产品的应用领域。
关键词：AT89C52单片机，ISD4004，语音录放，LM386摘要MICROCONTROLLER BASED VOICE STORAGE ANDPLAYBACK SYSTEMABSTRACTLanguage has played a vital role in human history, which, not less than the significant of upright walking and the use of tools. However, it is a vital problem of how can human languages be recorded. Because of their bulky, inconvenient to use, traditional voice recording tape systems have many restrictio ns. In contrast, one digital audio storage and playback system which is small in size, low power in consumption will comp letely replace it.To begin with, this article introduces the overall designation o f the vo ice storage and playback system, the functio ns to be achieved, and then selects the best design through analyze and comparison, and complete the system circuit design in the end. In this design, AT89C52 microcontroller chip is used to control the ISD4004 voice recording and p layback of vo ice.ISD4004 voice chip can be directly stored witho ut A/D conversion and compression, and no conversion errors. This design contains several advantages such as recording can be repeated, store for a long time, without extended memory facilities when used, and the peripheral circuits is simple, etc. In this article, beyond a simple analysis of voice chip ISD4004 chip based on the functional modules, this design realizes the digital aud io storage and playback through the connection o f various parts and the designations of software and hardware systems. In additio n, product applicatio ns can be improved by the expansion of external devices.KEY WORDS：AT89C52 Microcontroller, ISD4004, Voice recorders, LM386I I河南科技大学本科毕业设计（论文）目录前言 (5)第1章系统的总体方案设计 (6)§1.1 系统设计的总体思路 (6)§1.2 系统的功能的要求 (6)§1.3 总体方案的选定 (6)第2章硬件电路设计 (8)§2.1 中央处理单元 (8)§2.1.1 单片机的选型 (8)§2.1.2 AT89C52功能及特点 (8)§2.1.3 时钟电路 (9)§2.1.4 复位电路 (9)§2.1.5 电源电路 (10)§2.1.6 单片机端口扩展电路 (10)§2.2 ISD4004芯片介绍及单片机外围接口电路 (10)§2.2.1 ISD4004芯片介绍 (11)§2.2.2 ISD4004引脚功能介绍 (12)§2.2.3 ISD4004 SPI口（串行外设接口）工作协议分析 (14)§2.2.4 语音输入电路 (15)§2.2.5 语音输出电路 (16)§2.2.6 变压电路 (16)§2.2.7 录音电路及放音电路 (17)第3章软件电路设计 (20)§3.1 SPI口设计思想 (20)§3.2 上电顺序 (20)§3.3 程序工作思想及程序流程图 (21)§3.4 子程序模块 (21)§3.4.1 录音子程序 (21)I II目录§3.4.2 放音子程序 (23)§3.4.3 停止录音子程序 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)I V河南科技大学本科毕业设计（论文）前言自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，语音系统是控制系统中实用最多的控制类型之一。
电子竞赛-数字化语音存储与回放系统
压缩与扩张:实现非均匀量化的方法之一 特点: 对输入模拟信号进行压缩处理后再 均匀量化 。
方案4 基于FPGA控制的数字化语 音存储与回放系统
1、数字化语音存储与回放系统硬件电路
放大器1即音频信号放大电路 音频信号放大电路如图2所示。第一
级放大(-4．7)倍。IRD120实现自动增 益控制，当开关打到1的位置是增益自 动控制，当开关打到2的位置是手动控 制。增益自动、手动控制是利用场效 应管工作在可变电阻区，漏源电阻受 栅源电压控制的特性。第二级放大 (+101)倍。第三级放大倍数可调，最大 (-20)倍，保证ADC0809满量程转换。
通过麦克风接收模拟信号，通过ADC0809转换为数字信号，存储在内存单 元中，再通过开关选通存储通道，把数据存到存储器中去。 (2)放音子程序 读取存储文件上的相应数据，通过DAC0832转换，再用扬声器进行输出。 (3)文件的存放和读取 完成将数据存储和取出的操作。
图6 8253定时/计数器电路
数模转换(DAC)电路 DAC如图6所示。题目要
求变换频率fc=8kHz，字长 =8位，可选择转换时间不 超过125μs的8位D／A转换 芯片，DAC0800的转换时 间为100ns，可选用 DAC0800。存储芯片输出 的数字量经可编程器件图9 送给DAC0800 DAC电路， 将数字量转换为模拟量。
回放时，由程序控制从文件中提取出数字语音数据， 然后送入DAC0832转换成模拟信号，最后送入扬声 器回放出来。其中ADC0809以及DAC0832的采样频 率由8253定时/计数器产生，由程序控制其运行。
方案* 硬件设计
系统的组成大致有以下几部分：模拟信号放大电 路，电平提升电路，A/D转换电路，D/A转换电 路以及8253定时/计数电路。系统硬件电路框图 如图1所示。
速录机的工作原理
速录机的工作原理速录机是一种用于快速记录和转录语音的设备，它在会议、讲座、采访等场合被广泛使用。
本文将详细介绍速录机的工作原理，包括录音原理、信号处理和存储方式。
一、录音原理速录机的录音原理基于声音的转换和电信号的捕捉。
当人声或者其他声音进入速录机的麦克风时，麦克风会将声音转换成电信号。
这个电信号经过放大和滤波等处理后，被转换成数字信号。
二、信号处理速录机将录制的声音信号进行一系列处理，以提高音质和减少噪音。
其中的关键步骤包括：1. 放大：将电信号放大到合适的水平，以确保声音能够清晰地被记录和回放。
2. 滤波：通过滤波器去除低频和高频噪音，使得录音的频率范围更加准确。
3. 压缩：通过压缩算法，将音频信号的动态范围减小，以便更好地适应不同的播放设备。
三、存储方式速录机可以采用不同的存储方式来保存录音数据，常见的方式有：1. 磁带：传统的速录机使用磁带作为存储介质，将数字信号转换成磁性信号记录在磁带上。
这种方式已经逐渐被数字存储取代。
2. 数字存储：现代速录机通常使用内置存储器或者可挪移存储设备（如SD卡或者USB闪存驱动器）来存储录音数据。
数字存储具有容量大、可靠性高和方便传输等优点。
四、其他功能除了基本的录音功能，速录机还往往具备其他附加功能，如：1. 回放功能：可以通过内置扬声器或者耳机进行录音回放，以便用户检查录音质量。
2. 时间戳功能：可以记录录音的时间信息，方便用户查找和整理录音文件。
3. 文件管理：可以对录音文件进行管理和分类，方便用户查找和编辑。
4. USB连接：可以通过USB接口将录音机连接到电脑，方便数据传输和文件管理。
总结：速录机是一种重要的会议记录和语音转录工具，它的工作原理基于声音的转换和电信号的捕捉。
通过信号处理和存储方式，速录机可以实现高质量的录音和便捷的数据管理。
除了基本的录音功能，速录机还往往具备其他附加功能，以满足用户的不同需求。
留住声音的原理及应用
留住声音的原理及应用留住声音的原理及应用声音是物体振动产生的机械波，通过介质传播并使人耳得以感知。
留住声音的原理涉及声音的录制、存储和回放。
以下将详细介绍留住声音的原理及应用。
1. 留住声音的原理：（1）声音录制原理：声音录制是通过将空气中传播的声波转变为电信号的过程。
常见的录音装置如麦克风可以将声音的机械波转化为电信号。
麦克风中的震动膜在受到声波作用时产生微弱的电流变化，经过放大和数字化处理，最终转化为可储存的数字信号。
（2）声音存储原理：声音的存储主要通过数字化技术实现。
录制下来的声音通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号，在数字信号处理器中进行压缩编码，并储存在存储介质（如磁带、磁盘、存储卡等）中。
（3）声音回放原理：声音的回放通过将储存在存储介质中的数字信号转化为模拟信号，并经过放大输出。
通常使用扬声器或耳机将数字信号转化为机械波，使人耳可以听到声音。
2. 留住声音的应用：（1）音乐录制和传播：声音的录制和存储技术使得音乐可以被长期保存，并通过网络、电视、广播等渠道传播。
音乐制作人和演唱者可以通过录音设备将声音留住，并通过后期制作使其更加完美。
传统的唱片、CD、数字音乐等形式，使音乐能够永久留存，并得以广泛传播。
（2）语音识别和转化：通过声音的录制和存储，可以进行语音识别和转化。
例如语音助手、语音识别软件等，通过将人的语音转化为文字，实现与电脑的交互。
这对于语言障碍者、视力障碍者以及语音记录和搜索等方面有着重要的应用。
（3）电影和电视制作：声音在电影和电视制作中起着至关重要的作用。
声音的录制和后期制作使得电影和电视作品的声音更加真实、传情和震撼。
通过留住声音，观众可以获得更加沉浸式的视听体验。
（4）电话和通讯：声音的录制和存储技术使得电话通讯成为可能。
电话通过将声音转化为电信号并传输，将人们的声音传递到远处。
此外，VoIP（Voice over Internet Protocol）等技术也十分常见，通过互联网进行声音通讯。
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DSP课程设计实验报告语音压缩、存储和回放院（系）：设计人员：学号：成绩：工程设计50 报告20 答辩30 总分评语：指导教师签字：日期：目录一、设计任务书 (1)二、设计内容 (5)三、设计方案、算法原理说明 (10)四、程序设计、调试与结果分析 (15)五、设计（安装）与调试的体会 (25)六、参考文献 (26)语音压缩、存储和回放语音信号是信息的重要形式, 语音信号处理有着广泛的应用领域，而语音压缩在语音信号的传输、存储等方面有非常广泛的作用，而且在通信领域中已经有较成熟的发展和广泛应用。
本设计要求采用DSP及其A/D、D/A转换器进行语音信号的压缩、存储和回放。
1.设计要求及目标基本部分：（1）使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711、G.729等语音压缩算法。
（2）采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
（3）存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
（4）使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
发挥部分：使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩，比较它们之间的优缺点。
2.设计思路语音信号的幅度（发音强度）并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。
ITU-T G.711建议的PCM A律和µ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。
3.要求完成的任务（1）编写C语言程序，并在CCS集成开发环境下调试通过。
（2）实现设计所要求的各项功能。
（3）按要求撰写设计报告。
4．参考文献[1]高海林、钱满义．DSP技术及其应用讲义．2005年10月[2] TMS320C54x DSP CPU and Peripherals. Texas Instrument Inc，2001.[3] TMS320C54x DSP Applications and Guide. Texas Instrument Inc，2001.1．使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型采用G.711的a律压扩算法。
2．采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内RAM存储器中，存储时间约为10秒。
3．但采样数据达到规定次数后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
4．使用DSK板的指示灯对语音存储和回放过程进行指示：循环闪烁：板子自检，程序开始LED0亮：录音（10秒钟左右）LED0灭：放音三、设计方案、原理说明1、实验原理语音信号的幅度并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大得多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号是用大的量化间隔，而小信号则是用小的量化间隔。
ITU-T G.711建议的PCMA律u律语音压缩标准可以分别将13位和14位的线性语音压缩编码压缩为8位，达到语音压缩的目的。
在主程序中通过A/D抽样量化，可以得到16位的线性编码，再由编码表通过16位线性编码，再由编码表通过软件计算得到8位A律编码。
将8位的压缩结果存储到系统RAM中进行缓存，根据抽样率、语音存储时间以及系统RAM的容量设置语音存储缓冲区的大小，待采样达到一定次数后，将缓存区内的数据进行解压缩，然后输出到SPEAKER接口输出端。
2.实验设备介绍（1）BJTU-DSP5502实验板组成和结构BJTU-DSP5502实验板主要包括：DSP芯片1枚(U1)：TMS320VC5502@300MHzSDRAM 1枚(U5)：2M×32bit(8Mbytes) HY57V643220CTFLASH 1枚(U4)：256K×16bit(512Kbytes) SST39VF400A-70CPLD 1枚(U2)：CY37064VP100通信接口3个：仿真器JTAG接口(J1)、连接到PC机USB接口(J4)和UART接口(J2)信号采集和输出端口：立体音输入接口line-in(J5，直接接电脑的语音输出端口)/麦克风输入接口(J7)/耳机音频输出接口(J6)扩展板接口(J9，J10)（2）BJTU-DSP5502板常用接口和跳线信号采集和输出端口：立体音输入接口line-in(J5，直接接电脑的语音输出端口)；麦克风输入接口(J7)；耳机音频输出接口(J6)。
通过AIC23B(A/D、D/A转换器)来提供立体音输入、麦克风输入、耳机音频输出。
AIC23B与DSP的McBSP1相连接。
(McBSP0：经电平转换后直接给外设扩展总线的XMcBSP0，保留给用户作外部扩展用。
McBSP2：在BJTU-5502 DSP板上有3种用途。
即接口DSP板的COM1(缺省)、ESAM(嵌入式加密模块)和接口外设扩展总线的XMcBSP1。
)J14:复位按钮：允许手动地复位DSK。
4个LED灯：D2、D4、D1和D5：D2：+5V电源指示灯。
D4：+3.3V电源指示灯。
D1：用户指示灯，由DSP的XF引脚控制。
XF 输出“1”时（BSET XF），点亮D1；XF 输出“0”时（BCLR XF），熄灭D1。
D5：用户指示灯，由DSP的GPIO7 引脚控制，GPIO7输出“1”时，点亮D5；GPIO7输出“0”时，熄灭D5。
（3）BJTU-DSP5502板结构片上外设：BJTU-DSP5502板支持TMS320VC5502 DSP，工作频率可以高达300MHz，工作的核电压为1.26V，I/O 电压为3.3V。
64bit Timer：4个,TIMER0/TIMER1/Watch Dog TIMER/TIMER3(DSP/BIOS timer) McBSP：3通道, McBSP0/McBSP1/McBSP2DMA：6通道, DMA0/ DMA1/ DMA2/ DMA3/ DMA4/ DMA5/ DMA6IIC：1通道UART：1通道8／16bit HPI：1通道存储器空间：TMS320VC5502的程序／数据存储空间采用统一编址，整个寻址空间大小为16M 字节(bytes)，其中片内DARAM 占64K 字节，ROM 占32K 字节，其余存储空间被映射到片外4 个片选的子空间。
DARAM：32K×16bit；Boot ROM：16K×16bit。
片内ROM 受VC5502的ST3寄存器中的MPNMC状态位控制。
当MPNMC=1时，32K 片内ROM被屏蔽。
MPNMC的状态由上电复位时采样引脚BOOTM[2:0]的状态决定。
当BOOTM[2:0]为000B或100B时，MPNMC = 1；否则MPNMC = 0。
3.TLV320AIC23B的内部结构及工作原理TLV320AIC23B是TI公司生产的高性能语音芯片，16、20、24、32位串行A/D、D/A转换电路。
采样速率：可通过DSP编程来设置，范围8KHz~96KHz。
内含抗混叠滤波器和重构滤波器。
在ADC之后有一个抽取滤波器：提高输入信号的信噪比(通带截频0.416fs)。
在DAC之前有一个插值滤波器：保证输出信号平滑(通带截频0.416fs)。
4.McBSP的结构及工作原理McBSP：多通道缓冲串行口(Multi-channel Buffered Serial Port)，是串行口的一种。
VC5502有3个缓冲多通道串行口：McBSP0(本板与外扩接口相连)、McBSP1(本板和Codec相连)和(McBSP2本板和UART复用)McBSP特点：•全双工同步串行口：•接口：可直接与系统中的其它C55x器件、编码解码器、串行A/D、D/A转换器以及其它的串行器件直接接口。
•支持传输的数据字长：8bit、12bit、16bit、20bit、24bit或32bit。
•内置μ-律和A-律压扩硬件。
McBSP通道：一个数据通道和一个控制通道。
数据通道功能完成数据的发送和接受；控制通道功能包括内部时钟的产生、帧同步信号产生、对这些信号的控制以及多通道的选择等。
控制通道还负责产生接口信号送往CPU，产生同步事件通知DMA控制器。
McBSP接口提供6个引脚信号：DR：串行数据接收引脚，输入；DX：串行数据发送引脚，输出；CLKX：发送时钟，输入或输出，可编程；CLKR：接收时钟，输入或输出，可编程；FSX：发送帧同步信号，输入或输出，可编程；FSR：接收帧同步信号，输入或输出，可编程。
McBSP接口的数据接收和发送。
数据接收，即读外部数据：外部数据从DR引脚进入，首先存放在接收移位寄存器RSR[1，2]中，当一个完整的字接收完毕后，结果将被复制到接收缓冲寄存器RBR[1，2]，最后再由RBR[1，2]复制到DRR[1，2]中，供CPU和DMA控制器访问。
发送数据，即写操作：与读操作相仿。
来自DSP的CPU 或DMA的数据首先写入DXR[1，2]，然后送入发送移位寄存器XSR[1，2]，通过移位最后送到DX。
发送和接收部分相对独立，可实现全双工通信。
5.数据输入对A/D、D/A转换器编程完成后，如果需要DSP通过MCBSP1接收寄存器读入数据，则可如下设置。
/*从McBSP1接收寄存器读入数据，存入DataTempLeft中 */while(!MCBSP_rrdy(hMcbsp)){}; //如果无数据，等待DataTempLeft = MCBSP_read16(hMcbsp);数据输出对A/D、D/A转换器编程完成后，DSP将数据通过串行口MCBSP1发送出去。
/*将数据DataTempLeft从McBSP1发送寄存器数据发送出去*/while(!MCBSP_xrdy(hMcbsp)) {};//如果无数据，等待MCBSP_write16(hMcbsp,DataTempLeft);6.均匀量化和非均匀量化如果采用相等的量化间隔对采样得到的信号作量化，那么这种量化称为均匀量化。
均匀量化就是采用相同的“等分尺”来度量采样得到的幅度，也称为线性量化。
均匀量化PCM就是直接对声音信号作A/D转换，在处理过程中没有利用声音信号的任何特性，也没有进行压缩。
该方法将输入的声音信号的振幅范围分成个等份（B 为量化位数），所以落入同一等份数的采样值都编码成相同的B位二进制码。
只要采样频率足够大，量化位数也适当，便能获得较高的声音信号数字化效果。
为了满足听觉上的效果，均匀量化PCM必须使用较多的量化位数。
这样所记录和产生的音乐，可以达到最接近原声的效果。
当然提高采样率及分辨率后，将引起储存数据空间的增大。