论数字化语音存储回放系统设计

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论数字化语音存储回放系统设计

论数字化语音存储回放系统设计作者：陈子毅来源：《科技资讯》2012年第33期摘要：近年来，随着科学技术水平的不断提高，各种高科技产品逐渐走进了人们的生活。

数字化语音处理技术作为高科技应用领域当中的一个热点，其从理论到相关产品现已基本趋于完善。

它与医疗卫生机构以及福利事业的生活支援系统有着十分密切的联系，并且极有可能成为下一代操作系统的用户界面。

基于此点，本文就数字化语音存储回放系统的设计进行研究。

关键词：数字化单片机语音存储回放系统设计中图分类号：TN912 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0028-011 数字化语音存储回放系统的基本原理1.1 语音信号采集通常情况下，人能够听到的声音频率范围为大于20 Hz、小于20000 Hz的信号，通常情况下的语音信号频率最高能达到3400 Hz。

所谓语音信号采集是指将通过麦克风和高频放大器的语音声波信息，转换为模拟量电信号，最后转变成数字量的过程。

要想确保采集信号不存在失真现象，采样频率要为模拟信号最高频率的2倍以上，即最低频率为6800 Hz，在考虑语言质量的前提下，应当将采样频率确定为8000 Hz。

1.2 语音压缩待录制信号在输入到系统中后，先被分配到各自的预放大器，直到放大到合适的电平后，转移到信号混合单元将信号进行混合，形成一路完整的信号，并交由低通滤波器将高频滤去，将处理后的语音送至A/D转换器实施模数转换，将其变为频率为8 kHz的语音信号，形成特定的串行比特流，利用串行的方式将语音信号送至语音压缩单位。

利用语言压缩单元20 ms为一帧的速率对语音信号实施40∶1的高倍压缩，最终生成2.4 kb/s的压缩语音，由此完成语音压缩流程。

1.3 语音生成原理一般情况下，由于可将语音生成过程看作是语音采集过程的反向过程，所以掌握语音生成过程能够实现回放语音信号的功能。

值得注意的是，语音生成过程并不是原原本本地将语音信息进行恢复，而是对原来语音可重组、可控制的地方进行实时恢复。

8.1数字化语音存储与回放系统设计

8.1数字化语音存储与回放系统设计8.1系统设计及需求分析8.1.1 语音存储回放系统的功能要求用FPGA 实现数字化语音的储存和回放功能。

基于开发板DE2下，用QuartusII 软件进行verilog 编程，要求如下：1．语音频率范围：人耳能够听到的声音频率范围为20Hz~20kHz ，而一般语音频率位于300Hz~3.4kHz 之间。

2．语音采样频率：根据奈奎斯特采样准则，采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍。

语音频率最高为3.4kHz ，因此语音采样频率可取8kHz 。

3．ADC 与DAC 位宽：均为8位。

ADC 的位宽决定了信号的采样精度，DAC 的位宽一般与ADC 的相同。

4．语音存储时间：不少于4s 。

语音存储时间的长短取决于存储器的容量，例如存储容量为32KB 的静态随机存储器（SRAM ）可以存储4.096s （8kHz ⨯8位⨯4.096s=32KB ）的语音数据。

5．能够回放存储的语音信号，且回放语音质量好8.1.2 设计分析我们采用模块化的设计思想，实现各个功能模块，然后汇总成我们的语音储存与回放系统。

顶层模块包括SRAM 的控制单元，其中包括SRAM 读取和SRAM 写入，音频控制器，对WM8731L 写入时钟，控制数据的传送时钟信号，PLL时钟分频，对输入的50MHz 的音频进行分频，得到18.4MHz 的音频芯片主频率。

其中数据通过顶层模块来实现和SRAM 、ADCDAT 、DACDAT 的对接传送，I2C 总线来控制音频芯片写入寄存器配置，设置音频设备的输出输入模式和数据的传送方式及数据的位数。

图8.1.1 模块划分结构图那么根据所分的几个模块，我们一个一个来实现，先实现SRAM的读写数据，再通过I2C总线对WM8731L音频芯片进行控制字的设置，最后完成对信号的AD/DA转换。

各个模块完成后，在通过一个总的模块例化各个模块里的module就能实现最后的功能。

基于51单片机的数字语音存储与回放系统设计

基于51单片机的数字语音存储与回放系统设计摘要该文采用AT89C51单片机和ISD2560语音芯片设计一款实时语音录放系统，能实现录音时间达60s、录放音受按键控制、可复位且音量可调等诸多功能。

整个系统共有三大模块：单片机控制模块、语音录放模块、功放模块。

控制模块核心是51单片机的口线功能,通过对按键的识别来控制语音录放模块的工作模式；语音录放模块能实现对声音的处理、存储以及复原的功能；功放模块能对复原好的音频信号加以放大，使声音更加清晰明亮.整个设计围绕以下三方面进行研究:总体方案设计、硬件电路设计、软件设计。

关键词：AT89C51单片机,语音存储，语音回放DESIGN OF VOICE RECORDING AND PLAYBACK SYSTEMBASED ON AT89C51ABSTRACTThe propose of this paper is to design a real-time speech recording system with AT89C51 microcontroller and ISD2560 voice chip,it can realize the recording time of 60s， sound recording and playback controlled by button, can reset and voice can adjust. The system includes three modules:single chip microcomputer control module, voice recording module, power amplifier module。

Core of control module is 51SCM mouth line function， through the identification of key to control the voice recording module work model;voice recording module can realize voice processing，storage and playback;power amplifier module for audio signal amplified, to make the sound more clear and bright。

完整版数字化语音存储与回放系统方案(附带程序)

本科生毕业论文（设计〉题目：数字化语音存储与回放系统的设计学生姓名： ________ 李进国学号：200611020180专业班级： ______ 电信06101班指导教师： __________ 彭光含完成时间：2018年5月10日目录摘要.......................................................................... (2)Abstract ................................................................2 引 (3)1系统的方案论证.......................................................................... (3)2系统硬件设计.............................................................................. . (4)2 . 1 拾音器.......................................................................... (5)2 . 2 放大器设计.......................................................................... (6)2. 3 可调稳压电源的设计.......................................................................... (8)2 . 4 AT89C51 介绍.......................................................................... (8)2 . 5 D / A A / D 转换器.................................................................................................................................................. 1 02.5.1D/A 转换器DAC0832 的介绍..........................................................................1 02.5.2 A / D 转换器D A 5 7 4 的介绍..........................................................................1 12 . 6 存储器的选择..........................................................................1 22. 7 键盘的设疋................................................................................................................................................... 1 3 3模块接□原理.................................................................................................................................................. 1 33 . 1 A T 8 9 C 5 1 和A D 5 74 的接口原理..........................................................................1 33 . 2 D A C 0 8 3 2 与单片机的接□原理..........................................................................1 53. 3 存储芯片与单片机的接□原理..............................................................................1 64系统接□总图..............................................................................1 6 3^5 系统的. 校正.............................................................................. .. (17)4软件设计.............................................................................. .. (19)5结论.............................................................................. ........................................................................... 1 9答谢.............................................................................. ............................................................................. 2 0 参考文献.............................................................................. ............................................................................. 2 0 附录：总程序...................................................................................................................................................... 2 1数字化语音存储与回放系统的设计专业：电子信息科学与技术姓名：李进国指导老师：彭光含摘要：本文介绍的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代传统的磁带语音录放系统。

毕业设计(论文)-数字化语音存储与回放系统设计[管理资料]

数字化语音存储与回放系统设计摘要本文介绍了一种以单片机为核心控制单元的数字化语音存储与回放系统的组成以及系统软硬件的设计。

该系统的基本原理是对语音信号的录制和回放的数字化控制。

该系统以AT89C52单片机为微处理器，实现对系统的控制以及数据的处理。

系统采用闪存28F512作为外部数据存储器来存放语音数据，以满足能够较长时间存储语音信息。

语音采集部分采用ADC0809进行模数转换，语音回放部分采用DAC0832实现数模转换，并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，以控制信号的采集、存储和回放等。

同时，外围电路辅以带通滤波器和增益、功率放大等电路对信号进行滤波放大，以保证信息的高质量存储与回放。

关键词：数字化存储，回放，数字滤波，采样，模/数转换目录1绪论 (1) (1) (1) (1) (2) (3)2系统总体方案设计 (4)3硬件部分设计 (7) (7) (7) (7) (8) (9) (12) (12) (13) (14) (14) (15)D/A转换器DAC0832 (15)DAC0832内部结构及引脚 (16)DAC0832工作方式 (16)A/D转换电路设计 (18)A/ D转换的常用方法 (18)ADC0809的主要特性和结构 (18)ADC0809管脚功能及定义 (19)ADC0809工作方式 (20) (22) (23)4软件设计 (26)C51 (26)Protrus软件设计 (26) (27) (27) (28) (30)5结论 (32)6致谢 (33)参考文献 (34)附录 (36)外文资料 (41)外文翻译 (48)1绪论语音信号处理是信息科学的一个重要分支，伴随着大规模集成技术的高度发展以及计算机技术的飞速前进，推动了语音信号处理技术的快速发展。

数字化语音存储与回放系统，则是利用数字语音电路来实现语音信号的数据存储、还原等任务，它是以数字电路为基础，采用51系列单片机作为核心的语音处理系统[5]。

数字语音存储与回放系统,设计体会

两个星期的课程设计已经结束，整个过程中有过惊喜，有过失望。

虽然最终并未取得预期的圆满结果，十分的令人失望，但是这个过程让我学会了很多。

最重要的是要先在此对两位杨老师不辞辛劳的耐心辅导表示衷心的感谢。

回想起整个课设过程，遇到的主要问题和解决方法以及体会如下：一、首先遇到的问题是分析设计的任务和设计要求，大概构造整个设计思路，然后查找相关资料。

在具体过程中，我是边下载资料边浏览，看了这个模块的资料忘了那个模块的资料，重复的下载查看资料，浪费了大量的时间。

现在想想，觉得应该是在大概的确定最终方案后，先将整个方案分块，分成具体的几个模块。

然后浏览分析所查得的资料，将所有资料分别对应各个模块分类。

最后对应各个模块设计具体的方案。

二、接下来遇到的问题就是利用multisim软件仿真模拟电路。

现在总结起来，由于仿真与实际情况相差较大，觉得不应当在仿真中花费太多的精力。

还有，在各个模块的仿真中应当考虑到具体模块的输入输出信号的变化范围，在这个输入范围内调节输入，这样才能达到仿真的实际的最大相似，保证最终结果。

最后，仿真中在选择所使用的元器件时，应当考虑到实验室所能提供的元器件，尽量避免使用实验室无法提供的器件，这样才不会导致最后焊接电路时发现缺少相应元器件，影响设计进度。

另外在对各个模块仿真时还应考虑各个模块之间的连接问题，连接后会不会使模块之间相互影响，导致模块无法正常工作。

三、再接下来的问题就是连接控制电路。

即单片机与DA、AD、62256、键盘、显示的连接问题。

这个时候就要先了解清楚单片机具体功能、单片机与各个外围电路的连接方式以及各个外围电路的工作方式，还要将这些硬件上的连接与软件的设计综合起来考虑，分配好单片机的各个端口与外围电路的连接，使硬件的连接最大的方便软件的设计，而且还要切实可行。

对于任何不清楚、不确定的地方，一定要先弄明白，任何模糊的地方都有可能导致最后竹篮打水一场空，这部分电路决定了最终结果能不能实现。

数字化语音存储与回放系统(设计)

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
Key WordsSinglechip processor system,A/D conversion,D/A transformation,In Application Programming,Differential Pulse Code Modulation.
1
目前，随着数字化信号处理技术的不断提高，单片机,数字信号处理器以及语音处理大规模集成电路的进步，语音合成,语音识别,语音存储和回放技术的应用越来越广泛，尽管现在各种语言合成芯片,语音处理应用电路有许多，但都需要增加硬件投资，在一些由单片机构成的测控系统中，由于单片机接口有限，还需要扩宽硬件接口线路，本文介绍的语音存储与回放系统中，没有使用专用的语音处理芯片，不需扩宽接口电路，只利用一般的单片机测控系统中都有的硬件电路（如A/D、 D/A、,存储器等）就能完成语音信号的数字化处理，即能完成语音的存储与回放，实现单片机测控系统的语音提示报警及语音提示操作。因此特别适用于单片机测控系统，为单片机测控系统的语音报警及语音提示操作在几乎不需增加硬件投资情况下的语音处理提供了一种思路。
1)采用专用滤波器芯片的低通滤波器电路
1Hz~10kHz,在阻带频率初可达-60dB的衰减，采用+5V电压供电。MAX7403的引脚端封装形式和应用电路如图2.7所示。通过改变连接到芯片的时钟频率，即可获得所要求技术指标的低通滤波器，滤波器时钟信号CLK可采用自建始终或者是通过外部输入时钟。若采用外部始终，则fc=fclk/100;若采用内部时钟发生器，则连接到引脚端CLK和GND之间的电容Cosc=K×10³/fosc。

数字化语音存储与回放系统设计

数字化语音存储与回放系统设计摘要：目前广为流行的语音存储手段为磁带记录，但数字化存储方式是未来发展的趋势。

作为高科技应用领域的热点，数字化语音处理技术从理论的研究到产品的开发已经取得了长足的进步。

它已直接与办公、金融、公安、商业、旅游等行业的语音咨询与管理，工业生产部门的语声控制，电话电信系统的自动拔号、辅助控制与查询，医疗卫生和福利事业的生活支援系统等紧密联系。

关键词：数字化语音；存储与回放；系统设计目前，广为流行的语音存储手段为磁带记录，然而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，因此数字化存储方式是未来发展的趋势。

作为高科技应用领域的热点，数字化语音处理技术从理论的研究到产品的开发已经取得了长足的进步。

它已直接与办公、金融、公安、商业、旅游等行业的语音咨询与管理。

工业生产部门的语声控制，电话电信系统的自动拨号、辅助控制与查询，医疗卫生和福利事业的生活支援系统等紧密联系。

并有可能成为下一代操作系统和应用程序的用户界面。

本文对数字化语音存储与回放系统进行了研究并给出了实现方案。

一、系统原理语音信号通过拾音器转换成了毫伏量级的电信号实测其范围约为20-25mV，此电信号太小不能够进行采样。

后级A/D转换输入信号的动态范围为0-5V，语音信号的范围与采样范围的比较得出放大器的放大倍数应为200倍左右。

此处将信号通过一增益为46dB的放大器，将其放大到伏特量级，输出级放大电路亦采用这种电路，两级放大电路都采用增益可调的典型电路。

后级电路不再详述。

考虑到语音信号固有特点，将低于300Hz和高于3，4kHz的分量滤掉后语音质量仍然良好，此处将其通过一增益为46dB的放大器，因此，将带通滤波器设计为典型的300Hz-3，4kHz，输出级带通滤波器亦为300Hz-3，4kHz，这样既可滤掉低频分量又可滤掉D/A转换带来的高频分量，很好地消除掉噪声。

据奈奎斯特抽样定理知欲使采样信号无失真，抽样频率最低为6，8kHz，考虑到留有一定的余地，这样就足够保证语音质量。

数字化语音存储回放系统设计论文任务书

毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14日至2011年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：王龙毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：曹学岩毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：王海锋毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：赵浩毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：高亚松毕业设计（论文）时间：2010 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：李桂闯毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：齐玉旺毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系测控技术与仪器专业07测控1 班XX：X冬毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日XX学院毕业设计（论文）任务书机电工程系机械设计制造及其自动化专业07机本班XX：李如海毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月14 日至2011 年 6 月19 日- - 总结资料。

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。

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。

数字化语音存储与回放系统本科设计说明

题目数字化语音存储与回放系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 ______________________________________ 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：_________________ 日期： _________________________学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权 ___________________________________ 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

语音存储与回放系统的设计与实现

目录摘要IABSTRACT I1 绪论11.1 课题的背景及意义11.2 国内外研究现状11.3 本文的主要内容及研究方法21.3.1 本文主要内容21.3.2 研究方法32 语音存储与回放系统总体设计32.1 设计要求32.2 实现方案的选择32.3 总体设计方案43 语音录放系统的硬件设计53.1 单片机控制电路设计53.1.1 AT89S52单片机简介53.1.2 晶振电路设计73.1.3 复位电路设计73.2 语音录入电路设计83.2.1 MIC简介83.2.2 语音录入电路设计93.3 语音处理电路设计93.3.1 ISD4004简介103.3.2 语音处理电路设计133.4 功放电路设计143.4.1 LM386简介143.4.2 功放电路设计153.5 按键控制电路设计163.6 状态显示电路设计163.6.1 LCD1602简介163.6.2 状态显示电路设计183.7 电源电路设计183.7.1 AMS1117简介183.7.2 电源电路设计194 语音录放系统的软件设计194.1 主程序设计194.2 按键处理子程序设计204.2.1 主要变量说明204.2.2 按键处理子程序设计214.3 语音处理子程序设计214.3.1 录音子程序设计214.3.2 放音子程序设计214.3.3 暂停子程序设计234.3.4 停止子程序设计245 电路仿真255.1 系统工作状态显示模块仿真25 5.2 系统输出放大模块仿真266 系统的制作与调试27 6.1 系统的制作276.1.1 电路板布线276.1.2 电路焊接286.2 系统调试286.2.1 硬件调试286.3.2 软件调试296.3.3 调试结果29结束语29致谢30参考文献31(附录)32附录1 原理图32附录2 PCB图33附录3 工作图33附录4 源程序33语音存储与回放系统的设计与实现摘要随着当今社会电子技术更新的日益加快，单片机控制系统的应用在日常生活中已变得越来越广泛，特别是在语音录放等领域。

单片机控制的数字化语音存储与回放系统设计

单片机控制的数字化语音存储与回放系统设计[摘要]本系统以8031单片机为核心器件，由四片62256组成RAM阵列，并采用分页存储模式，将外部数据存储空间扩大至128kbyte。

利用△M方法对数据进行压缩以加长存储时间。

前向通道中的自动音量控制器可有效地提高系统性能。

另外，系统有自检和工作模式设定等功能，使其具有实用性。

[关键词]单片机分页存储数据压缩一、系统原理整个系统由前向通道、主机和后向通道三个子系统构成，如图1所示。

（一）前向通道子系统该子系统由话筒，话筒放大电路，自动增益控制级，滤波器，A/D转换器组成。

声电转换通过驻极体话筒实现，它具有灵敏度高、噪声小、价格低等诸多优点。

转换后的电信号经低噪声宽频带的运放NE5532放大，该电路采用一级反向放大接一级隔离缓冲，使电路结构大大简化，并减少了系统噪声。

放大增益由两个50kΩ精密电位器调节，可方便地满足系统的要求。

放大后的信号进入自动音量控制器。

放大电路输出的音频交流电压经二极管2AP9和RC电路构成的包络检波器检波后，输出一个随音频平均电压变化的电压，用此电压控制工作于可变电阻区的场效应管的栅极，改变场效应管的导通电阻，使放大倍数受音频信号大小控制。

当音频信号强时自动减小放大倍数，信号弱时自动增大放大倍数，从而实现音量自动调节。

A/D转换部分采用常用的A/D转换器0809，0809的最大允许采样率为11kHz。

由于其典型时钟为64kHz，所以一般应用电路都把803l的地址锁存信号经二分频后输入0809的时钟端，这种接法限制了0809的采样速率。

0809的最大时钟可达1.28MHz，可以从8031的ALE端直接引入1MHz的时钟，这样完全可以使0809的采样率达到8kHz。

（二）主机子系统数字存储的关键技术在于数据的编码压缩和物理存储空间的扩展，这是主机子系统所要解决的问题。

以8位采样精度、8kHz采样速率计，每秒钟的语音信息经PCM编码后的数据量为8kbyte，以8031的最大寻址能力(64kbyte)存储数据，也只能存储8sPCM语音，况且单片机的外设如键盘、显示以及A/D、D/A转换器都要占用寻址空间。

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。

11通信一班数字化语音存储与回放系统设计报告最终2

数字化语音存储与回放系统成果报告班级：11通信一班小组成员：梁炬荣(21）陈冠豪(14)余光运(23) 李俊强(31)指导老师：陈晓明老师设计方案我们采用ISD1820芯片以及电阻、电容、LED、按键，8欧姆的小喇叭，电路需要在3v单电源下工作我们选择ISD芯片主要是因为有如下功能可以更好地实现电路功能1.自动节电，维持电流0.5uA2.边沿/电平触发放音3. 外接电阻调整录音时间，选用100到200 kΩ的电阻（详见附表）4. 3v单电源工作5. 所需外围元件少，电路简单，操作方便。

6. 采用直接模拟量存贮技术DAST（Direct Analog Strorage Technology），再现优质原声。

主要芯片：ISD1820工作电压：直流3~5V主要特点使用方便的10秒语音录放高质量、自然的语音还原可用作喊话器模块带循环播放，点动播放，单遍播放功能可用单片机控制,也可以不接单片机使用板上的按键控制四、主要特性1. 自动节电，维持电流0.5uA2. 边沿/电平触发放音3. 外接电阻调整录音时间（详见附表）4. 3v单电源工作系统有一个LED指示灯、三个微动开关，可以对芯片的录音、播放、停止进行控制。

S3（RECORD）为录音键，按住它时LED灯点亮，此时为录音状态，当录放达到最大时间值或中途放开S3 录音按键即停止录音。

S2（PLAYL）为放音键，按一下它就可以播放录音，当放音达到录音的尾声时或中途按下了S1停止键则停止放音。

S1为停止键，当放音过程中按下S1停止键停止放音。

如果有待机时按住S1 则开始放音，放音直到录音的尾声或中途放开S1 键。

当芯片处于录音状态时LED点亮，当芯片放音结束时LED会闪亮一下。

工作原理录音（REC）：高电平有效，只要REC 变高（不管芯片处在节电状态还是正在放音），芯片即开始录音。

录音期间，REC 必须保持为高。

REC 变低或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入一个信息结束标志（EOM），使以后的重放操作可以及时停止。