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1、东华理工大学长江学院文献综述 中文题目:数字化语音存储与回放系统 英文题目:Dgiavoicsorgeandpaback syem 学生姓名: 陈* 学 号： * 专 业: 电子信息工程 系 别: 机械与电子工程系 指导老师：高* 职称:副教授二零 一三 年 六月摘 要本文介绍了一种以单片机为核心的数字化语音存储和回放系统及该系统的硬件和软件架构。微处理器为T89C51单片机，同时扩展了一个外部RAM存储器，并由A/D转换器、D/A转换器等电路共同组成。语音存储主要是语音信号经由放大器放大后由滤波器滤除频率以外波形，再由模数转换器A把模拟信号转换成数字信号且通过单片机存储到外部存储器中;语音回
2、放主要是把存储的数字信号通过单片机控制读取出来，并经过数模转化器D/转化成模拟信号，再由滤除频率外波形最后经过输出放大器把该信号放大。语音采集部分采用ADC0832的模数转换，语音播放部分采用DC0832的数模转换。系统通过键盘接口电路、人机交互、微控制器的中断查询模式和快速响应组成电路。关键要求是能采集、存储和回放控制信号，所以同时辅以带通滤波器电路、增益功率放大电路、外围电路等模块电路对信号进行处理，以保证信息存储和回放的高质量。为了实现该系统对语音信号的控制和语音数据的处理，使用的系统应该结构紧凑,录制和播放功能灵活。最后实现的效果应为系统噪声少，语音播放质量良好。关键词：数字化存储；
3、回放；RAM； /；DA;系统Abstrathispaer presnts a micconoller as the cor ofdigital voic storge nd layback system andcnrol nt sytmadisarware ansofwar archiectr T8C5 mcrorocesor chp, and a external RM meoyexpansi /D cvertr, D/A cnetrs and oer icuit oponents togete. the ice stoae mainy pech signals ampfied y ham
4、plifier is filtered byheilter frequencsothrthanwaverm, and en y theanao o dgital conere A/Dconverts te alg gnaln a digia signal, an stored the icroontoler to the xerl mry;eech playback many tstddigita sigalread out by the mcoconroler cntrl, nd afer digitaanaloovertr D/A cnvertedtoan anao ignal, the
5、he fier frequency externa veom n inl hrogh te utput amplifier the sigal i iiedVicecllecting pa is D083 ano todigitalconversin, voice playck pat apt theDAC0832digtal-analogconversion Ssm hrug theybar intrface ccu,HCI,micoontrolle inteuptuery pattern nrapidresponse oen circuts. Key reuiremnis olect, t
6、oe andpaybck contosial,upplmend by and-psfilter ircui, the gain power amplifir circuit,te erpherl circuit, th ignl pcesngcircu modle, inorder o esure thehighulity of iormation storagen plyack. In orde tiplement the sstem of controfth speec sign and oicdat procsig, the sys souduse mpac， lxi recodng a
7、n playback fnctions. Faly toaceve the efect olbeless sytem nose, voic playak ity i goodKywors：iital； sae; laak; R;/D; D/A; th syste.引言语音信号的处理技术一直是人们关注信息科学的焦点，大规模集成技术和计算机技术的高度发展,极大地推动了语音信号处理技术的发展。虽然语音芯片的种类很多,但大都缺乏灵活性,难以满足不同场合的需要。因此,我们可以使用微处理器控制的数字语音存储与回放系统。该系统采用高速的AD转换器完成对语音信号的采集,外部存储器用静态R来存储语音信息，A转换
8、器完成语音回放。并且可以进行语音压缩和更好的音质播放。数字化语音存储与回放系统实现对语音信号的存储任务是通过使用数字语音电路来解决的。这是以数字电路为基础、微处理器芯片为核心,含有语音控制、灵活的播放、简单实用且磨损小等特点的存储系统。该系统的技术是集数字化语音电路原理为一体的新型综合技术的语音合成技术。大规模集成电路技术和微控制器技术，可以很容易地实现声音控制。在一些公共设施，智能仪器等电子产品领域应用都非常的广泛。该系统目前有多种方案可以实现,其中之一是使用集成的语音存储和回放的芯片，如政府新闻处的ISD20;另一个以微控制器为核心,借助AD转换、/A转换器和大容量存储器来实现。本文使用微
9、处理器为核心。2.正文2.1 课题国内外现状自从爱迪生187粘发明留声机以来,音响技术已有百余年的发展历史，这期间,记录存储各种声音的载体，传输与播放语音技术的发展可谓日新月异。该系统采用单片机对录音、放音、快进、暂停等宫灯实现控制,用DS技术对语音信息进行处理，用Fas RO技术进行存储,提高了语音的回放质量和延长了存储时间，与盒式磁带录音机相比避免了机械传动噪音，音质好,功耗低，具有时钟功能,而且人机界面友好，又用中断方式控制录音，放音的过程，实现了语音存储与回放的数字化。22研究主要成果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
10、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。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、M4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。语音回放主要是把存储的数字信号通过单片机控制读取出来,并经过数模转化器D/A转化成模拟信号，再由滤除频率外波形最后经过输出放大器把该信号放大。该模块是整个电路的
11、控制模块,当然也是整个电路的核心模块。单片机发出控制信号以启动/D转换器进行采样，然后将转换结果存入双端口RAM中。23发展趋势随着信息技术和计算机技术的不断发展,以计算机技术为技术手段,以网络化和社会化为格局的工作体系,才是未来社会图书馆深层次服务的基本趋势。信息社会的用户可以通过信息网络查寻最新、最广、最准确的信息,掌握科技动态，创造新知识，从而推动社会更快进步。作为人类知识宝库和文献信息中心的图书馆,在信息经济的发展中将会起到举足轻重的作用。经济建设与发展有赖于教育和科技的进步,而教育与科技的进步又有赖于各种信息资源，各级、各类图书馆对知识的信息的收集、整理、加工和传播,能直接或间接地对
12、教育和科技进步产生积极的影响。当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃,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，又称为微控制器。它体积小、价廉、功能强,适用范围越来越宽。单片机在工业控制、自动检测、智能仪器、家用电器等领域的应用尤其突出。24 存在问题传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便,在电子与信息处理的使用中受到许多限制，但是体积小巧,功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以期待它。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，采用了非是真压缩算法对
13、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。在理论研究设计中我们一般要求数字化语音存储与系统设计中的带通滤波器的设计从简设计，这样导致了其矩形系数稍差,如果采用高阶(如四阶或六阶甚至更高）带通滤波器，噪音会减少,信噪比可以得到改善，但实际应用中一般难以实现。在采样频率一定时，对于300HZ-3.4HZ范围内音频信号存储与回放，低频段效果较好，高频段效果较差，容易失真。3.结论本文所设计的数字化语音存储与回放系统采用了T51单片机为处理器。因为该单片机的价格低廉,且功能能够满足我的设计所需，所以我选择它作为我设
14、计系统的中央控制模块。本系统中完成对语音信号的拾取、存储及回放。对30HZ3.4KHZ范围音频信号进行存储和回放,低频段效果较好，高频段稍次。 参考文献1 刘金华，李宗福,单片机在语音存储与回放中的作用J，黄石高等专科学校学报，20,（1)2 梁文海,徐玲,语音数字化存储回放系统设计极其应用,四川大学学报，200，1：143刘焕平,韩树新，ADC03与91 的一种接口方法，石家庄师范专科学校学报，00,64 林敏,简易数字化语音存储与回放系统J，仪表技术,208,(10). 5 曹卫芳.,基于MS5系列单片机的通用控制模块的研究D,青岛:山东科技大学，2056 王炜，刘峰，吴淑珍,RAST 滤波在语音通信质量客观评价中应用的研究，北京大学学报,203， 7江明，单片机控制多功能信号发生器,长春:吉林大学,004 卢文汐，单片机语音存储与回
