专利名称：智能化音响处理机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微计算机应用技术领域，是微机在数字化音响设备中的应用。
在数字化音响设备中，常见的是电子琴之类音响合成器，或语音合成器，这些合成器只能摹拟或仿真，不能如实复制音响，最近国内进口了一些语音芯片，这些芯片具有录音重放功能，但不能固化存储器，不能修改所存内容，不能打印音响波形，这给它们的应用和推广带来一定的局限性。例如对北京大钟寺钟王的音响进行录制，分析，重放等方面的工作，就不便使用上述类型的芯片来进行。
本实用新型的目的，就在于利用微计算机功能强的优势，提供一种既能转录，转储音响编码程序，又能检查，修改，固化存储器，兼有打印功能，变速功能，录音重放功能的数字化音响处理机。
本实用新型的主要参考资料为北工大的《MCS－48单片微型计算机》《TP801－Z80单板计算机使用手册》。
光明日报1988年7月24日第2板《大钟寺古钟博物馆用计算机技术模拟钟王钟声》。
本实用新型的电原理图如附图(1)，(2)，其中主要电路符号为(U1)单片微机，(U2)D／A，(U3)A／D，(U4)计数器，(U5)程序存储器，(U6)地址锁存器，(U7)数据存储器阵，(U8)低位地址译码器，(U9)高位地址译码器。(U10)编程和片选译码器，(U11)RAM片选译码器74LS138，(U12)EPROM低8位地址锁存器，(U13)EPROM高7位地址和LED显示器段码锁存器，(U14)EPROM数据存储器阵，(U15)数据锁存器，(U16)(U18)2选1数据开关(U17)缓冲器。(U19)(U21)运算放大器，(U20)采样／保持器，(U22)(U33)(U30)触发器，(U24)(U25)LED驱动器，(U26)8位LED驱动器，(U26)8位LED显示器，(U27)打印机接口插座，(U28)锁存器，(U29)译码器，(U31)振荡器，(U32)(U33)比较器，(U34)(U35)LED驱动器，(K)编程电压开关。
注两张图中都标有1、2、3的线路是连在一起的。
键盘符号及其定义如下(0)－(9)，(A)－(F)数字键，(LA)上一单元检查，(NE)下一单元检查，(HI)零号单元起始高速采样，(HO)零号单元起始高速放音，(RE)复位键，(ET)EPROM阵检查，(ME)RAM阵检查，(DI)RAM阵置数，(LI)低速正负峰值采样显示。(EO)EPROM阵内容全部送往RAM阵，(EI)EPROM阵写入，(LO)按设定幅度频率输出，(DU)转储，(LOA)转录，(PL)打印，(HO1)从设定单元起始按设定速度放音，(HI1)从设定单元起始按设定速度采样。
对照
图1、图2，本实用新型的基本电路结构如下(1)U1采用单片微机3039，它的数据总线接到U2、U3、U4、U5、U6、U7、U15、U17上，其中U6在单片机的ALE信号控制下锁存数据总线上的地址信息，形成低8位地址总线，此低8位地址总线被送往U5、U7、U12。
U8取低8位地址总线中的高5位进行译码，再和门电路以及读写信号一起形成全译码电路，控制8个接口的操作。
(2)U1的P1口中P10、P11、P12三根线通入U9，译出6根高位地址线，其中1根通到U8上控制I／O口，5根用作RAM阵片选，5根中有4根是直接选通4片RAM，另一根通过U11控制P2口高3位译码，译出8根片选线选通另外8片RAM。
P1口中的P13、P14、P15、P16通到U10上，U10是双2－4译码器，它通到U14上，做为U14中3片EPROM的CE和OF端控制。
P17被引入I／O口的译码电路，目的是为了U14编程时控制U12、U13、U15对地址和数据的锁存。
(3)U1的P2口直通打印口U27和U13，U13是8位LED段码锁存和U14的7个高位地址的锁存器，P2口中的P20－P23还通到U5做程序存储器的高4位地址线。此外，P2口的低5位通到U7做RAM阵的高5位地址。P25，P26，P27高3位经U11译码得到8根片选线，选通另8片RAM。
(4)由U12，U13，U15，U16，U10和相应的译码电路构成对U14的控制电路。P17和读信号同时为低电平时，由U13首先锁存P2口送出的U14高7位地址信息，然后在读信号恢复高电平时，U12，U15分别锁存低8位地址和数据线的内容，这样在U1从U7的某1片RAM读信息时就可以把这个信息锁存在U14周围，于是提高了速度，以便U14在U10控制下编程。
(5)U16，U17，U18构成可编程输入口，U17挂在U1的数据总线上，U16和U18负责调度输入口的方向，译码电路设计如下形式读信号和U8的第7根输出线同时为低电平时U18和U17导通；读信号和U8的第4根输出线同时为低电平时U16和U17导通；只有读信号为低或3个信号都为高时U18导通但U16，U17不导通，这样可以在P17为高电平时读出U14或U18上的内容。
(6)U20的采样／保持脉冲由U22及其译码电路产生。当U3收到地址信号和读信号时，U20开始采样；当U3收到地址信号和写信号时U20开始保持，所以软件中对U3是先读后写方式，不过进入采样循环之前要先写一次。
(7)U4，U23组成的转储电路和U30－U33组成的装入电路参照了Z80单板机的电路，音响编码信息或程序经装入电路和U17，U18进入U1，U7，以2400波特的传输率传输信息，或经转储电路送入磁带机。
(8)LED显示器的段码从U13上取出，U13的译码电路采用读信号与U8的第4位输出线同时为低电平时进行锁存的方式，以便U14编程的同时LED可以显示，键盘和LED显示器的位码由U28，U29从P20，P21，P22上取出，二极管阵列用于防止同时误按多个键灌电流损坏芯片，键盘扫描线和编程电压检测线，打印口RASY测试线以及装入电路信息线都接到U18上，可以同时采样。
(9)打印口U27仅是一个插座，在口外设计了锁存器，以最简方式和TP－40微型打印机连接。
(10)8位LED显示器中，左数第1位为符号位，第2至第6位共5位地址位，第7和第8位为两位数据位。
(11)U19的输出端和输入端并入电容器C使U19具有低通虑波作用。
本实用新型的键盘操作及LED显示内容如下(LA)显示上一单元内容，左数第1位显示“L”，2－6位显示地址，7－8位显示相应数据。
(NE)显示下一单元内容，左数第1位显示“n”，2－6位显示地址，7－8位显示相应数据。
(HI)将话筒插入MIC1，键入〔HI〕，则显示器第1，2位显示“HI”，当输入的音量较小时，第8位显示“L”，输入音量达到一定幅度时才开始以最高速采样，这时有一位LED的8个段码逐段变化，采样结束时前3位显示“HIY”。
(HO)将扩大器输入线插入OUT，键入〔HO〕，则信号以最高速输出，输出结束时前3位显示“HOY”。
(RE)复位，此时从左数第1位LED显示“P”，(后面所述显示顺序均为从左数)。
(ET)断电状态下，将EPROM27256播在(U6)的3个插座上，上电后第1位显示“P”，此时键入〔ET〕，如果EPROM上有编程电压(UPP＝12.5V，VCC＝6V)，则显示器前5位显示“UPPL？”提示应将K拨到＋5V一边，拨后再键入〔ET〕，则机器进入EPROM阵检查程序，此时显示数据消失，有1位LED的段码不断变化。
检查结束时，显示器前3位显示“ETY”，如果有不等于FFH的单元，显示器第1位显示“E”。后5位显示相应地址，再后两位显示相应数据。
(ME)RAM检查，用数字键将5位地址码顺序敲入键盘，再敲(ME)键，则左数第1位显示“J”，2－6位显示地址，7－8位显示相应数据。
(DI)键入(DI)后可用数字键更改第7、8位数据，然后可用(LA)和(NE)键看上／下单元的内容。
(LI)将话筒插入MIC1，键入〔LI〕，则显示器第5、6位数字显示－5V对应的16进制码OOH－7FH，显示器第7、8位数字显示＋5V对应的16进制码80H－FFH，随输入信号不断变化显示累计最大峰值。
(EO)复位后第1位显示“P”，此时键入〔EO〕，如果EPROM上有编程电压(VPP＝12.5V，VCC＝6V)，则显示器前5位显示“UPPL？”，提示应将K拨到＋5V一边，拨后再键入〔EO〕，则机器进入EPROM阵的内容输出到RAM阵的程序，此时显示数据消失，有1位LED的段码不断变化，输出结束时，显示器前3位显示“EOY”。
(EI)复体后第1位显示“P”，此时键入〔EI〕，如果EPROM上没有编程电压(VPP＝VCC＝5V)，则显示器前5位显示“UPPH？”，提示应将K拨到VPP＝＋12.5V，VCC＝＋6V一边，拨后再键入〔EI〕，则机器进入RAM阵内容写入到EPROM阵里的程序，此时显示数据消失，有一位LED的段码不段变化，输出结束时，显示器前3位显示“EIY”。如果有写不的单元，显示器第1位显示“E”。后5位显示相应地址，再后两位显示相应数据。
(LO)将扩大器输入线插入OUT，用数字键敲入显示器后4位数字，然后输入〔LO〕，则机器以第5、6位数字为振荡周期，以7、8位数字为输出幅度进入〔LO〕，信号以规定频率幅度输出。
(DU)用(DI)键和数字键在显示器第7、8位敲入文件号号(OOH－FFH)。将录音机的输入线插入MIC2，打开录音机后键入(DU)，则RAM阵的全部内容将送进录音机，转储过程中有1位LED的段码不断变化，转储结束后显示器前3位显示“DUY”。
(LOA)用(DI)键和数字键在显示器第7、8位敲入文件号(OOH－FFH)，将录音机的输出线插入CASSIN，键入(LOA)后打开录音机，，录音机的相应内容将从零地址起装入内存。装入过程中有1位LED的段码不断变化，装入结束后显示器前4位显示“LOAY”。
(PL)复位状态下用数字键敲入5位起始地址。准备好打印机后键入(PL)，打印机将把起始地址以后的内容打出来，打印完后显示器前3位将显示“PLY”。
(HO1)将扩大器输入线插入OUT1，用数字键敲入显示器第5，6位数字，然后键入〔HO1〕，则机器以第5，6位数字为回扫周期进入〔HO1〕，信号以规定速度输出，输出结束时前3位显示“HOY”。
(HI)将话筒插入MIC1，用数字键敲入显示器第5－8位数字，然后键入〔HI1〕，则机器以第7，8两位数字为起控幅度，以第5、6位数字为采样周期进入〔HI1〕程序，当输入的音量较小时，第8位显示“L”，输入音量达到规定幅度时才开始以规定速采样，这时有一位LED的8个段码逐段变化，采样结束时前3位显示“HIY”。
本实用新型是微机化的数字式音响处理设备，其优点和特点是
功能较为齐全，一机多能，可以在一个机器上同时满足语音分析，频率不特别高的乐音分析，进口语音芯片开发，以及录制，固化音响信息，打印音响波形等方面的需要，同时又可作为智能化大容量EPROM写入器使用。
权利要求智能化音响处理机由单片微机和键盘/显示器，采样/放音，转储/固化电路和录音机，打印机等接口电路组成，其特征在于(a)键盘/显示器电路采用33键小键盘和8位发光二极管显示器，键盘包括16个数字键和17个功能键，显示器第1位为符号位，第2～6位为地址位，第7、8位为数据位。(b)转储／固化电路一共采用了192K乘8位字节的硬件存储器，其中固化电路采用地址和数据在读状态同时锁存的方式和智能化编和方法进行操作。(C)单片微机采用8039’时钟为8兆。
专利摘要智能化音响处理机是微机化的数字式音响处理设备，主要用于专用音响信息的固化和分析处理，本实用新型的结构特点是采用单片微机控制键盘/显示器，采样/放音，转储/固化等接口电路和录音机，打印机等外部设备，因此具有结构简单功能强的特点，它适于进行语音分析，频率不特别高的乐音分析，进口语音芯片开发，以及录制，固化，重放音响信息，打印音响波形等方面的需要，同时又可作为智能化大容量EPROM写入器使用。
文档编号G10F3/00GK2034728SQ8820422
公开日1989年3月22日 申请日期1988年4月22日 优先权日1988年4月22日
发明者尹蓝宁 申请人:尹蓝宁