数字化语音存储与回放系统文献综述.pdf

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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:Digital voice storageand playback system学生姓名：陈*_*号：_业：电子信息工程另0:机械与电子工程系指导老师：高二职称：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 AT89C51 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/D 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

2、器中；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DAC0832 的数模转换。系统通D/A 转化成模拟信号，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

3、放质量良好。关键词：数字化存储；回放；RAM；A/D；D/A；系统AbstractThis paper presents a microcontroller as the core of digital voice storage and playback system andcontrol unit system and its hardware and software architecture.AT89C51 microprocessor chip,and anexternal RAM memory expansion by A/D converter,D/A converters an

4、d other circuit components together.the voice storage mainly speech signals amplified by the amplifier is filtered by the filter frequencies otherthan waveform,and then by the analog to digital converter A/D converts the analog signal into a digital signal,and stored by the microcontroller to the ex

5、ternal memory;speech playback mainly to stored digital signal readout by the microcontroller control,and after a digital-analog converter D/A converted into an analog signal,then the filter frequency external waveform and finally through the output amplifier the signal is amplified.Voice collecting

6、part is ADC0832 analog to digital conversion,voice playback part adopts the DAC0832digital-analog conversion.System through the keyboard interface circuit,HCI,microcontroller interrupt querypatterns and rapid response component circuits.Key requirement is to collect,store and playback controlsignal,

7、supplemented by band-pass filter circuit,the gain power amplifier circuit,the peripheral circuit,thesignal processing circuit module,in order to ensure the high quality of information storage and playback.Inorder to implement the system of control of the speech signal and voice data processing,the s

8、ystem shoulduse a compact,flexible recording and playback functions.Finally to achieve the effect should be less systemnoise,voice playback quality is good.Key words:digital;storage;playback;RAM;A/D;D/A;the syste1.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

9、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 A/DA/D 转换器完成对语音信号的采集，外 部存储器用静态RARA 咏存储语音信息，D/AD/A 转换器完成语音回放。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

10、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 ISDI420;ISDI420;另一个以微控制器为核心，借助 A/DA/D 转换、D/AD/A 转换器和大容 量存储器来实现。本文使用微处理器为核心。2.正文2.1 课题国内外现状自从爱迪生 18771877 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DPSDPS 技术对语音信息进行处理，用 Flash ROMFlash ROM 技术进行

11、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。2.2 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 5151 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

12、。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/AD/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 A/DA/D 转换器进行米样,然后将转换结果存入双端口 SRAMSRAM 中oMP3 MP4MP3 MP4 手机，可以说语2.3 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

13、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、

14、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。2.4 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

15、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-3.4KHZ 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AT89C51AT89C51 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。300HZ-3.4KHZ3

16、00HZ-3.4KHZ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，2000，(1)37.2梁文海，徐玲，语音数字化存储回放系统设计极其应用，43刘焕平，韩树新，ADC083 与 AT89C51 的一种接口方法，石家庄师范专科学校学报，64林敏，简易数字化语音存储与回放系统 J，仪表技术，2008，9(10).2002,四川大学学报，2002,01:1曹卫芳，基于 MCS-5 係列单片机的通用控制模块的研究D，青岛：山东科技大学，20056王炜，刘峰，吴淑珍，RASTA 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，2003，97江明，单片机控制多功能信号发生器 D，长春：吉林大学，20048卢文汐，单片机语音存储与回放系统的设计，武汉大学电子信息学院