基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计

单片机的多段语音组合录放系统设计　

温洪昌，黄应强，傅贵兴　（宜宾职业技术学院，宜宾６４４００３）　摘要：介绍一种基于单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ、语音芯片ＩＳＤ１７３０组成的多段语音录放系统设计方案。描述了语音电路设　计、语音分段录入、语音段定位、语音段剪辑、多段语音组合输出等的实现方法；并制作了一个具有语音输出功能的温度　测量仪。实验表明，具有语音输出功能的温度测量仪器更便于操作和使用。　关键词：ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ；多段语音；录放系统　中图分类号：ＴＰ２０２　文献标识码：Ａ　

Ｍｕｌｔｉ－ｍｅｓｓａｇｅ　Ｖｏｉｃｅ　Ｒｅｃｏｒｄ　ａｎｄ　Ｐｌａｙｂａｃｋ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＣＵ　Ｗｅｎ　Ｈｏｎｇｃｈａｎｇ，Ｈｕａｎｇ　Ｙｉｎｇｑｉａｎｇ，Ｆｕ　Ｇｕｉｘｉｎｇ　（Ｙｉｂｉｎ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａ１　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｉｂｉｎ　６４４００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ—ｍｅｓｓａｇｅ　ｖｏｉｃｅ　ｒｅｃｏｒｄ　ａｎｄ　ｐｌａｙｂａｃｋ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＣＵＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ　ａｎｄ　ｖｏｉｃｅ　ｃｈｉｐ　ＩＳＤ１７３０．　Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｖｏｉｃｅ　ｃｉｒｃｕｉｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ，ｍｕｌｔｉ—ｍｅｓｓａｇｅ　ｖｏｉｃｅ　ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ，ｌｏｃａｔｉｎｇ。ｅｄｉｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉ　ｎａｔｉｏｎ　ｏｕｔｐｕｔｔｉｎｇ．Ａｌｓｏ，ａ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｖｏｉｃｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｉｎ　ｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｉｓ　ｅａｓｉｅｒ　ｔｏ　ｏｐｅｒａｔｅ　ａｎｄ　ｕｓｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ；ｍｕｌｔｉ—ｍｅｓｓａｇｅ　ｖｏｉｃｅ；ｒｅｃｏｒｄ　ａｎｄ　ｐｌａｙｂａｃｋ　ｓｙｓｔｅｍ　

数字录音与回放系统的实现

目录

1.引言 ............................................................................................................................................... 1

2. 数字录音及回放系统组成及原理 .............................................................................................. 2

2.1 数字录音及回放系统的组成 ........................................................................................... 2

2.2 数字录音及回放系统原理 ............................................................................................... 3

3. 数字录音及回放系统各主要部分电路原理与接口 .................................................................. 4

3.1 数字录音系统芯片简介 ................................................................................................... 4

3.2 数字录音及回放系统接口电路设计与编程原理 ........................................................... 4

3.2.1 AD733111与ADSP-2181的接口电路 .................................................................. 5

毕业设计（论文）报告用纸 第 1 页 共 35 页

引言

语言在人类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丝毫不差地记录下来也是人们一直思考的问题。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。使用单片机以及外部电路的配合完全可以达到语音存储与回放的目的。本系统采用了美国ISD公司的专利产品ISD2590（录音90秒）语音芯片，此芯片具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过A/D或D/A转换。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。片内信息可保存100年（无需后备电源），存储单元可反复录音十万次。语音芯片的使用大大简化了本系统的设计过程。该芯片的一大特点就是可分段录制声音并分段播放出来，通过89C51单片机对语音芯片进行控制完成录放。

随着科学技术的飞速发展，仅仅存储和回放语音是不够的。语音技术正朝着语音合成和语音识别的方向发展。智能翻译机、语音拨号、语音查询、语音自动定票系统、语音工业控制等等，可以想见，凡用计算机的地方都会有语音识别。在计算机辅助教育方面，计算机就成为专业的家庭辅导教师；在幼儿进行启蒙教育的玩具中，语音识别也将倍受欢迎。电脑语音合成技术即CTI（Computer Telephone Integration），是用计算机技术处理电话语音。通常是建一个信息呼叫中心，用户打来电话时计算机会自动地一层层地转给相关部门，一直到为用户解决问题为止。可想而知，随着语音合成技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。其应用和经济社会效益前景非常良好。时至今日，语音技术产品的市场日益升温，语音识别技术已经成为计算机进一步在亿万百姓中普及的关键技术，也必将成为信息产业的标志性技术和未来计算机的重要特征。

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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）-0028-01

1 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