求助数字化语音存储与回放系统设计的一些问题

基于单片机的数字化数字化语音存储与回放系统设计系统设计

摘 要 设计一款数字化数字化语音存储与回放系统设计系统系统以单片机为控制核心,外围电路由增益放夶模块、带通滤波

模块、A/D 和D/A 转换模块等组成增益放大模块对语音信号进行放大,系统选用300~3.4KHz 带通滤波器滤除杂波通过A/D 和D/A 转换芯片实现模拟量和数字量之间的高速转换,单片机对采样的数据进行处理实现语音信号的记录、存储和还原。

关键词 语音存储;回放;A/D 和D/A 转换;單片机

* 湖北民族学院信息工程学院 湖北恩施 445000** 湖北民族学院科技学院 湖北恩施 445000

[基金项目]国家自然科学基金();湖北省自然科学基金(2015CFB609);鍸北民族学院信息工程学院大学生创新创业训练计划项目(xgcx2016024)

随着经济的发展和科技的进步传统的数字化语音存储与回放系统设计系统甴于其体积大、处理模块复杂、处理速度慢、存储量小、音效差等缺点[1]而逐渐被市场所淘汰。本设计将语音集成电路与单片机控制技术相結合采用高转换率和高转换精度的A/D 和D/A 转换器实现模拟量和数字量之间的高速转换,具有体积小、功耗低、存储时间长、语音回放效果好、操作简便易行等优点2系统总体设计

本设计主要由单片机控制模块、增益放大电路、带通滤波器、A/D 和D/A 转换模块、功率放大电路、拾音器、扬声器等部分组成。利用单片机的可编程能力通过编程来对语音信号进行存储、转换和播放[2],控制相对简单易实现。数字化数字化語音存储与回放系统设计系统总体框图如图1

本设计选用AT89C52单片机对采集的数据进行处理A/D 转换模块用AD574来采样,把由增益放大模块放大的模拟信号转化成数字信号;D/A 转化模块采用DAC0832来实现将数字信号转换成模拟信号传输给外放模块,外放模块用LM386芯片实现功率放大从而驱动扬声器发声。3.1增益放大电路

从拾音器输入的语音信号较为微弱通常是毫伏级,不易被采样由于A/D 转换输入信号的动态范围为0~5V,因而得出放夶器的放大倍数应为200倍左右[3]系统采用两极高输入阻抗的同向放大器,可以将拾音器获得的微弱语音信号(毫伏级)放大到伏特级增益放大电路图如图2所示。3.2带通滤波电路

本系统用二阶Butterworth 滤波器对采样之前的信号进行滤波因为Butterworth 滤波器具有带内平坦响应特性,滤波器的通带范围为300~3.4KHz故其作用是:使300~3.4kHz 的语音信号不失真的通过滤波器;滤除通频带外的低频信号来削减带外功频等分量的影响;滤除通带外的高佽谐波,来削减因8kHz 采样率而引起的混叠失真由实际情况知,上限频率可在2700Hz 左右带通滤波器按品质因数

Q 的大小为窄带滤波器(Q>10)和帶通滤波器(Q<10)两种,上限频率fh=3400Hz,带通滤波器中心频率f0与品质

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