语音存储与回放系统研究

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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。

毕业设计论文(2)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课题背景 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3数字化处理的前景 (1)1.4课题任务要求 (2)1.5本文的主要内容 (3)2系统总体方案设计 (4)3硬件部分设计 (7)3.1拾音器 (7)3.2放大器的设计 (7)3.2.1前置增益放大器 (7)3.2.2输出功率放大器 (8)3.3滤波器设计 (9)3.4单片机选型 (12)3.4.1AT89C52介绍 (12)3.4.2引脚简介 (13)3.4.3主要功能及其特性 (14)3.4.4中断 (14)3.5采样保持电路 (15)3.6 D/A转换器DAC0832 (15)3.6.1DAC0832内部结构及引脚 (16)3.6.2 DAC0832工作方式 (16)3.7 A/D转换电路设计 (18)3.7.1 A/ D转换的常用方法 (18)3.7.2 ADC0809的主要特性和结构 (18)3.7.3 ADC0809管脚功能及定义 (19)3.7.4 ADC0809工作方式 (20)3.8键盘电路 (22)3.9存储器的选取 (23)4软件设计 (26)4.1编程工具软件Keil C51 (26)4.2 Protrus软件设计 (26)4.3软件程序的设计 (27)4.3.1程序总体流程图 (27)4.3.2子程序设计 (28)4.3.3系统仿真 (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1.1课题背景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。

语音存储与回放系统研究

语音存储与回放系统研究作者：罗倩吴晓潭张志浩来源：《现代商贸工业》2011年第05期作者简介：罗倩（1990-），女，武汉大学电子信息学院，本科在读，主要研究方向：测控仪器；吴晓潭（1989-），男，武汉大学电子信息学院，本科在读，主要研究方向：测控仪器；张志浩（1990-），男，武汉大学电子信息学院，本科在读，主要研究方向：测控仪器。

摘要:数字化语音存储与回放系统以单片机为控制核心，实现了语音存储与回放系统。

系统由话筒电路、前置放大与滤波模块、A/D采样、D/A转换与功放输出模块组成。

其中，ADC 的采样频率f8kHz，字长为8位， DAC的变换频率f8KHz，字长为8位，语音存储时间4秒以上，回放质量良好。

同时，在保证语音质量的前提下，减少系统噪声电平，语音清晰。

进一步提高存储器的利用率，语音存储时间增加至8秒以上，（在原有存储容量不变的前提下，提高语音存储时间）。

关键词:语音存储与回放；ADC； DAC；单片机中图分类号:TP 文献标识码:A文章编号:1672-3198（2011）05-0293-041 方案的选择1.1总体设计由单片机完成人机交互和声音的采集、编码、解码。

单片机具有丰富的接口资源和运算单元，能进行复杂的控制和运算，电路结构清晰简洁。

此方案系统规模较小，控制能力强，且易于调试。

所以，我们决定采用这个方案。

1.2 语音信号前置放大方案由于三运放仪表放大器具有极高的共模抑制比和高输入阻抗，能够较好地抑制环境噪声，通过一个外接电阻即可实现增益控制。

其精度高功耗低，适用于微弱信号的前级调理。

但是，我们采用仪器放大器方案后，因为效果不是很好而取消，把方案改用成前置同向放大器，设置前置放大器，可使整个功放的增益连续可调，而且也保证了比较器的比较精度。

前置放大器仍采用宽频带、低漂移、满幅度运放，组成增益可调的同相宽带放大器。

选择同相放大器的目的是容易实现输入电阻大的要求。

1.3 滤波器方案为防止高频和低频的信号产生干扰，提高信噪比，我们采用带通滤波器。

数字化语音存储与回放系统

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，后端语音信号回放部分采用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Design of Digital Voice Storage and Replaying SystemAbstract: The article introduced one kind of digital voice storage and replaying system design method, this system take monolithic integrated circuit 89C52 as center processor, uses two piece of AT628128 memory chip (128KB) to constitute the 256KB exterior memory to store the voice data, front-end of the system uses the ADC0809 to realize a/d conversion , rear-end of the system uses the ADC9764 to realize digital-analog conversion, using keyboard connected with electric circuit to realize man-machine interaction, the monolithic integrated circuit work atinterruption-inquiry pattern so that it can response to the pressed key in a short time, it controls system voice signal gathering start, store and replay. At the same time, the periphery electric circuit auxiliary by band-pass filter and amplifier to the filter and enlarge the signal, which realizes the digital voice signal high fidelity storage and replaying.Key words: SCM; voice storage; voice replay前言目前,许多应用系统中都需要语音存储和回放处理。

课件-数字化语音存储与回放系统实验报告

数字化语音存储与回放系统摘要：本系统基于语音信号的数字化存储与恢复原理，采用A/D、D/A转换技术与语音信号的插值压缩算法实现该原理，完成了对语音信号的数字化存储与回放功能。

整个系统由前级信号处理、信号压缩及后级语音回放三部分组成，单片机及FPGA完成信号的压缩算法，模拟电路完成前级信号处理和后级语音回放。

语音存储时间可以达到8秒，系统噪声电平较低，语音回放效果良好。

关键词：插值算法；FPGA A/D；D/A目录一、方案论证与选择.................. 错误！未定义书签。

1．题目任务要求及相关指标的分析. (2)2．方案的比较与选择. (2)二、系统总体设计方案及实现方框图； (5)三、理论分析与计算 (5)四、主要功能电路的设计 (6)五、系统软件的设计 (8)1．基本内容. .................. 错误！未定义书签。

2．流程图注意要点. (8)六、测试数据与分析 (10)1．测试原理与方法. (10)2．使用仪器及型号. (10)3．测试数据结果. (10)4．数据分析. (11)七、总结分析与结论。

(11)八、参考文献 (11)、方案论证与比较1. 题目任务要求及相关指标的分析(1)基本要求①放大器1的增益为46dB,放大器2的增益为40dB,增益均可调。

②带通滤波器：通带为300Hz〜3.4kHz。

③ADC :采样频率f s= 8kHz，字长=8。

④语音存储时间＞10秒。

⑤DAC :变换频率f尸8kHz，字长=8位。

⑥回放语音质量良好。

(2)发挥部分在保证语音质量的前提下：①减少系统噪声电平，增加自动音量控制功能。

②语音存储时间增加至20秒以上。

③提高存储器的利用率(在原有存储容量不变的前提下，提高语音的存储时间)。

④其它(例如：：“［二校正等)。

2. 方案的比较与选择(1)前置放大电路的方案比较与选择：方案①：差分放大电路。

差分放大电路的具体实现有两种方法。

语音压缩存储与回放实验报告

DSP课程设计实验报告语音压缩、存储和回放目录一、设计任务书封面 (1)二、设计内容与要求 (3)三、设计算法原理说明 (4)四、程序设计、调试与结果分析 (7)CMD程序，C语言程序 (7)调试过程 (15)波形与数据显示 (16)五、设计（安装）与调试的体会 (17)六、参考文献 (18)语音的压缩、存储与回放一、设计要求与目标（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。

二、实验目的1、通过本实验掌握5402DSP片上外设多通道缓冲串行口mcbsp。

2、学习掌握tlc320ad50CODEC编译码器的内部结构、工作原理。

3、学习A律语音压缩以及C语言下的编程方法。

三、实验原理1．语音采集与输出模块语音采集与输出模块采用的是TI公司推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片TLC320AD50C，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式（二选一），且对输入和输出都具有可编程增益调节。

AD50的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigma－delta过采样技术，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。

与此同时，AD50还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23mW，省电模式下更是小于15uW。

由于具有上述优点，使得AD50是一款非常理想的音频模拟I/O器件，可以很好的应用在随声听（如CD，MP3……）、录音机等数字音频领域[2]。

第六组语音存储及回放系统

语音储存及回放系统组号：6组员：摘要本系统以单片机AT89C51为核心，扩展一片62256作为RAM存储器，利用普通编码采样法对数据进行压缩以及回放，使得最大录音时间可达8s。

前级使用射级跟随器、反向放大器、加法器、带通滤波器对信号进行处理，以提高信号存储质量。

后级使用带通滤波器、功率放大器使信号噪声减小提高了放音的质量。

整机可以实现设计所要求的语音采集以及回放功能，并能达到较高的功能指标。

关键词：AT89C51 62256 普通编码采样法目录一、方案论证与比较 (3)1. 方案的比较与选择 (3)二、主要功能电路设计 (3)1. 整体电路框图 (4)2. 主要功能模块设计 (4)三、系统的软件调试 (5)1. 基本内容 (5)2. 程序流程图 (6)四、测试数据与分析 (6)1. 测试原理与方法 (6)2. 使用仪器及型号 (6)3. 测量数据结果 (6)五、总结分析与结论 (7)1.系统硬件部分 (7)2.系统软件部分 (7)六、参考文献 (7)一．方案论证与比较语音储存及回放系统主要是实现对语音的信号的采集、处理和储存，再控制其回放的装置，因此，设计的重点在于滤波器和语音存储方法的设计。

1.滤波放大器的选择方案一：直接使用带通滤波器直接使用滤波器，可以简化电路，但是对滤波器的品质因素Q 的要求很高，会加大调试电路的难度。

方案二：使用低通滤波器与高通滤波器串联使用两级低通滤波与两级高通滤波串联以实现带通滤波的功能，本方法易实现，控制简单，可以达到很好的滤波效果。

通过以上的比较，选用方案二来实现滤波功能，另外，由于另有放大电路，因此滤波器模块增益Av=1，便于焊接以及检查。

2. 编码算法的方案比较与选择方案一：采用PCM编码（脉冲编码调制）。

其原理由抽样、量化和编码三个步骤组成，具体实现是将信号通过A/D转换为线性编码，直接存入RAM，然后通过D/A转换将音频信号回放出来。

该方法原理简单，易于实现，且音质效果较好，几乎不存在失真，缺点是存储器利用率低。

语音存储与回放系统研究

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８Ｓｎ一Ａ（－１ ≤ ７时ｅｎ＝Ｓｎ一Ｓｎ１ ≤ （）ｎ）（）（）（一）
我们采用ＤＣ压缩编码方案。它是一种比较成熟的ＰＭ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。ＤＣ系统是一个负反馈ＰＭ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ｆｋ，长为８住，Ｃ的变换频率ｆＡ／ＤＡＡ＝８Ｈｚ字ＤＡ一８ＫＨｚ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ＡＤＣ编码后存人外部存储器，样便适ＰＭ这

(论文)基于单片机语音存储与回放系统

目录摘要第一章绪论第二章方案论证及设计2.1 语音存储回放系统方案论证2.2 方案讨论及确定第三章单片机介绍3.1 单片机简介3.2 单片机编程语言介绍3.3 系统单片机选择3.4 AT89S52引脚功能介绍3.5 定时器0和1使用第四章硬件设计4.1 单片机系统硬件的设计4.1.1 整体电路设计4.1.2 供电电路图设计4.1.3 键盘、显示电路设计4.1.4存储器设计4.2 模拟音频电路设计4.2.1 MIC电路设计4.2.2 放大滤波电路设计4.2.3 ADC设计4.2.4 DAC设计4.2.5 音频功率放大器设计第五章软件设计5.1 Keil C51简介5.2 主程序流程图5.3 各个模块程序介绍5.3.1 键盘子程序设计5.3.2 显示子程序设计5.3.3 ADC子程序设计5.3.4 DAC 子程序设计5.3.5定时中断服务子程序致谢参考文献摘要本系统以单片机89S52为核心，选用由2片62256组成RAM阵列，作为语音的数字化信号的存储器件，将外部数据存储空间扩大至64KB。

利用AM和DPCM 方法对数据进行压缩以加长存储时间。

本文阐述了实用可靠的设计方案。

第一章绪论磁带语音存储手段应用还比较广泛，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。

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。

熊如平- 数字化语音存储与回放系统

摘要随着经济快速发展，人民生活水平的不断提高，现在的人已经离不开音乐，而且对听觉要求越来越高了。

由于计算机技术和数字电子的发展，现在的语音系统有了重大的飞跃，由以前体积较大单放机、复读机发展到了音质较好、体积小、容量大的MP3、MP4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。

传统的语音录放系统设计是纯模拟电子，体积大、噪音大、音效差。

随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展，数字信号处理技术已经逐渐发展成为一门关键的技术学科。

而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能。

这一方面极大地促进了数字信号处理技术的进一步发展；另一方面，它也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。

当今，计算机技术带来了科研和生产的快速发展，微型计算机的应用已经渗透到生产、生活的各个方面。

单片微型计算机简称单片微机或单片机，又称微控制控制器。

它体积小、价廉、功能强，适用范围越来越宽。

引入了数字电子和单片机，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做得更好，更完善。

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信号转化成数字信号控制。

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，采用了非失真对语音信号进行存储，在回放时再进行解压缩；同时，对输入语音信号进行滤波抑制噪音和干扰，从而确保了语音回放的可靠质量。

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，中间由射极跟随器进行隔离。

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，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输出。

语音系统记录了前人的文献，传承了文化；记录了前人的经验，发展了社会；记录了声音，美化我们的心灵。

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。

语音存储于回放系统

简易语音存储与回放系统目录第一章课题要求和技术指标 (3)第二章课题分析及选择方案 (4)2.1 采样频率的选择 (4)2.2 存储和回放功能的实现 (4)①方案1 (4)②方案2 (6)2.3 方案的选择 (7)第三章局部电路与器件的介绍 (8)3.1 ISD4004 语音芯片的介绍 (8)3.2 AT89C51单片机的介绍 (10)3.3 数码管显示电路介绍 (14)3.4 LM386功放电路 (14)3.5 按键电路介绍 (15)第四章完整的工作原理图及工作原理 (18)第五章系统软件流程图 (18)5.1 主程序 (18)5.2 录音子程序 (19)5.3 放音子程序 (20)5.4 暂停子程序 (21)第六章组装调试 (23)6.1 组装调试过程 (23)6.2 故障排除 (23)第七章系统的特点与不足 (24)第八章收获与体会 (24)第九章附录 (26)9.1程序清单 (26)9.1 器件清单 (43)一、课题设计要求设计任务：设计并制作一个简易语音信号存储回放系统，包括语音信号采集，存储和回放输出等功能。

基本要求a.被测信号频率范围：20HZ~3KHZ。

b.输入阻抗：分600，高阻>=5MΩ两档（可不测试，在电路设计中予以保证）。

c.具有存储功能，并且存储波形可以回放。

课题分析及选择方案2、1采样频率的选择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。

2、2存储和回放功能的实现我们知道录1秒的语音需要8KB的存储空间，从课题要求来看，要存储5段以上语音，一般的51单片机的内存无法满足要求，需要外接存储器。

基于51单片机的语音存储与回放系统设计资料

基于51单片机的语音存储与回放系统设计Voice storage and playback system based on 51microcontroller摘要摘要在当今的智能化仪器仪表和自动控制装置，添加语音功能可以提升友好的人机界面，方便用户操作。

在许多情况下，它需要语音合成，语音识别，语音存储和回放技术和单片机在一起。

传统的模拟语音处理系统使存储和声音的再现，但效果不太好。

在本文中，数字语音存储与回放系统采用了单片机STC89C51和数码语音芯片ISD2560。

单片机是该系统的控制中心，它主要是为了实现以下功能：重要的控制功能和选择鉴定;第二控制芯片ISD2560语音录制和播放过程中，存储和播放声音。

首先，我设计了这个电路系统的硬件，再其次是硬件电路书面记录，回放控制程序，最后，这个总结和展望的设计。

关键词：STC89C51单片机ISD2560语音芯片语音存储语音回放ABSTRACTIn the area of intelligent instruments and automatic control equipments, the system with the phonetic function can greatly increase the friendliness of the man-machine interface, and is also convenient for users to operate. In many situations, designers need to integrate the phonetic synthesis, the phonetic recognition and the phonetic storage and playback technology with the SCM.The common analog-signal digitalize processing system can realize the function of phonetic storage and playback. But the effects are not very good. This dissertation designs the digital phonetic system composed of flash micro-controller STC89C51 and digital audio chip ISD2560. SCM is the control center of the system, it is mainly to achieve the following functions: the keystroke identification and the function selection; phonetic storage and playback by using the digital audio chip ISD2560.Firstly, this dissertation designs the hardware circuit of the system. And then compiles the control program of record and playback. At last, the summary and prospects of the design was presented.Key words: STC89C51 ISD2560 phonetic storage phonetic playback目录摘要..................................................................................................................... I ABSTRACT .......................................................................................................... II 目录.................................................................................................................. III 绪论.. (1)第一章整体系统的设计 (4)1.1 总体方案论证 (4)1.2 器件选择 (5)1.2.1 单片机的选择 (5)1.2.2 语音芯片选择 (6)1.3 ISD2560语音芯片 (7)1.3.1 ISD2560的引脚功能 (7)1.3.2 ISD2560的操作模式 (10)1.3.3 ISD2560的地址空间 (11)1.3.4 ISD2560的应用电路 (11)1.3.5 电源电路 (12)1.4集成功率放大器芯片LM386 (13)1.4.1 LM386电子特性 (13)1.4.2 LM386的引脚说明 (14)第二章系统硬件设计 (15)2.1系统硬件电路总体设计 (15)2.2 STC89C51的外围电路设计 (15)2.2.1 晶振电路 (15)2.2.2 复位电路设计 (16)2.3 语音电路设计 (16)2.4 功放电路设计 (17)2.5按键部分电路设计 (18)第三章系统软件设计 (20)3.1 主要变量说明 (20)3.2 主程序工作原理及流程图 (20)3.3 子程序流程图及代码 (22)3.3.1 录音子程序 (22)3.3.2 放音子程序 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一 (29)附录二 (30)附录三 (31)绪论1课题研究背景及科学意义现如今有各种各样的智能化的仪器仪表以及自动化控制设备，增加语音功能可以提升友好的人机界面，对于用户的操作来说非常方便。