一种数字化语音存储及回放系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是数字化语音系统技术领域，具体涉及一种数字化语音存储及回放系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的日益进步、信息化时代的来临，电子设备的应用得到普及，人们对于语音存储及回放系统也提出了越来越高的要求，而传统的以磁带为音频信号载体的语音存储与回放设备体积较大，不便携带或隐蔽，而且由于设备自身的限制，倒带回放极为耗时，且储存空间有限，更换磁带的时间又会无法记录，再加上功耗较高、过于依赖人为操作、易产生噪音和失真，而在某些重要场合中，这些情况都是不允许出现的，可以说现有设备已难以满足要求越来越高的任务需求，新设备的采用已是势在必行，基于此，设计一种数字化语音存储及回放系统还是很有必要的。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种数字化语音存储及回放系统，结构简单，设计合理，节省存储空间，保存数据安全可靠，提高灵活性，满足不同场合需要。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种数字化语音存储及回放系统，包括输入电路、处理电路、存储电路和输出电路，输入电路、存储电路、输出电路均与处理电路连接，输入电路包括传感模块、信号调理模块，处理电路包括A/D电路、单片机、D/A转换电路、TFT液晶屏人机接口模块和第一带通滤波器，存储电路包括数据存储器，输出电路包括功率放大器和扬声器，传感模块、信号调理模块、A/D电路依次连接，A/D电路、D/A转换电路、TFT液晶屏人机接口模块、数据存储器均与单片机连接，D/A转换电路、第一带通滤波器、功率放大器、扬声器依次连接，所述的单片机控制信息的写入和读出，采用单片机STC89C52。
[0005]作为优选，所述的A/D电路由模拟语音信号处理电路及A/D转换电路组成，将信号数字化，模拟语音信号处理电路包括前置放大器、第二带通滤波器和电平范围调整电路，前置放大器、第二带通滤波器、电平范围调整电路、A/D转换电路依次连接，A/D转换电路与单片机的数字接口连接，A/D电路采用模数转换器TLC0820。
[0006]作为优选，所述的D/A转换电路将数字信号转变为语音信号，采用八位双极性电流驱动的数模转换器DAC0832，D/A转换电路通过双极性电流电压转换器与第一带通滤波器连接。
[0007]作为优选，所述的第一带通滤波器滤除不必要的干扰及杂波，并将过滤后的语音信号传出，由低通滤波器和高通滤波器串联而成，其中低通滤波器上限频率为3400Hz，高通滤波器下限频率为300Hz。
[0008]本实用新型的有益效果:有效完成了语音拾取、数字化存储及回放功能，提高采样频率，高频段音质得到改善，电路简单，程序简洁，保存数据安全可靠，可节省存储空间，能极大提高数字化语音存储及回放系统的灵活性，从而满足不同场合需要。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0010]图1为本实用新型的原理框图；
[0011]图2为本实用新型A/D电路的结构示意图；
[0012]图3为本实用新型D/A转换电路的结构示意图；
[0013]图4为本实用新型带通滤波器的电路图。
【具体实施方式】
[0014]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0015]参照图1-4，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种数字化语音存储及回放系统，包括输入电路、处理电路、存储电路和输出电路，输入电路、存储电路、输出电路均与处理电路连接，输入电路包括传感模块1、信号调理模块2，传感模块I即话筒，用于接受语音信号，信号调理模块2将语音信号放大滤波后输送给处理电路中的A/D电路3 ;处理电路还包括单片机4、D/A转换电路5、TFT液晶屏人机接口模块6和第一带通滤波器7，存储电路包括数据存储器8，输出电路包括功率放大器9和扬声器10，传感模块1、信号调理模块2、A/D电路3依次连接，A/D电路3、D/A转换电路5、TFT液晶屏人机接口模块6、数据存储器8均与单片机4连接，D/A转换电路5、第一带通滤波器7、功率放大器9、扬声器10依次连接，所述的单片机4控制信息的写入和读出，采用单片机STC89C52。
[0016]值得注意的是，所述的A/D电路3由模拟语音信号处理电路及A/D转换电路11组成，将信号数字化，A/D电路3采用模数转换器TLC0820 ;模拟语音信号处理电路包括前置放大器12、第二带通滤波器13和电平范围调整电路14，前置放大器12、第二带通滤波器13、电平范围调整电路14、A/D转换电路11依次连接，A/D转换电路11与单片机4的数字接口连接；一般麦克风输出电平为几十毫伏，经增益约为46dB的前置放大器12放大至IV左右的范围，以便推动后级电路，第二带通滤波器13的通带为300-3400HZ，系统采样频率定为8kHz，即每秒钟采样8000点语音数据，每一点数据以一个字节表示，电平范围调整电路14将原先双极性的语音信号转换到0-5V的范围，以满足模数转换对接口信号的要求。
[0017]值得注意的是，所述的D/A转换电路5将数字信号转变为语音信号，采用八位双极性电流驱动的数模转换器DAC0832，D/A转换电路5通过双极性电流电压转换器15与第一带通滤波器7连接。
[0018]此外，所述的第一带通滤波器7滤除不必要的干扰及杂波，并将过滤后的语音信号传出，由低通滤波器和高通滤波器串联而成，其中低通滤波器上限频率为3400Hz，高通滤波器下限频率为300Hz。
[0019]此外，所述的TFT液晶屏人机接口模块6用于显示语音信号时长及操作信息；数据存储器8作为存储数字信号载体；功率放大器9在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载；扬声器10将电信号转化为声信号。
[0020]本【具体实施方式】单片机4的系统主要由8031、ADC0808、DAC0832、8255&RAM62256组成，其中ADC0808、DAC0832及8255的片选信号由8031的高位地址经74LS138译码所得，在电路中利用8255进行数字存储器的扩展，其中PB，PC用于扩展地址，PA用于扩展数据。
[0021]本【具体实施方式】采用高速LinCMOS8位模数转换器TLC0820完成语音信息的采集，用两片静态RAM628128作片外数据存储器8，用以存放语音信息，D/A转换电路5完成语音回放，该系统对语音信号的采样频率为8/4kHz，可有效完成了语音拾取、数字化存储及回放功能，对300HZ-3.4kHz范围内音频信号进行存储和回放，低频段效果较好，高频段稍次，不仅提高了采样频率，高频段音质可得到改善；系统采用高阶带通滤波器，噪音减少，信噪比得以改善，同时系统电路简单，程序简洁，采用闪速存储器保存语音数据，即使断电数据仍不失，所以保存数据安全可靠；采用TFT液晶屏，用以辅助人机操作，若在软件中增加数据压缩算法，可节省存储空间，是一种实用的电路方案，该系统能极大提高数字化语音存储及回放系统的灵活性，从而满足不同场合需要，应用前景广阔。
[0022]本【具体实施方式】的工作过程:传感模块I接受语音信号，将采集的信号传递至信号调理模块2，语音信号经放大滤波后，送入A/D电路3进行模数转换，转换后的数字化语音信号，通过由8031、ADC0808、DAC0832、8255及RAM62256组成的单片机4的控制写入片外数据存储器，完成语音数字化存储，同时将诸如:时长、快进、快退等信息处理并发送至TFT液晶屏显示；系统片选信号由8031的高位地址经74LS138译码所得，回放时，单片机4从数据存储器8中将数据读出，送入并行D/A转换电路5进行数模转换，带通滤波器7是为了滤除不必要的干扰及杂波，系统前向通道和后向通道中各设计了一个通带为300Hz-3400Hz的带通滤波器，通过300Hz-400Hz的带通滤波器7滤波再经功率放大后，实现语音回放。
[0023]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种数字化语音存储及回放系统，其特征在于，包括输入电路、处理电路、存储电路和输出电路，输入电路、存储电路、输出电路均与处理电路连接，输入电路包括传感模块(I)、信号调理模块⑵，处理电路包括A/D电路(3)、单片机⑷、D/A转换电路(5)、TFT液晶屏人机接口模块(6)和第一带通滤波器(7)，存储电路包括数据存储器(8)，输出电路包括功率放大器(9)和扬声器(10)，传感模块(I)、信号调理模块(2)、A/D电路(3)依次连接，A/D电路(3)、D/A转换电路(5)、TFT液晶屏人机接口模块(6)、数据存储器(8)均与单片机⑷连接，D/A转换电路(5)、第一带通滤波器(7)、功率放大器(9)、扬声器(10)依次连接，所述的单片机(4)采用单片机STC89C52。
2.根据权利要求1所述的一种数字化语音存储及回放系统，其特征在于，所述的A/D电路(3)由模拟语音信号处理电路及A/D转换电路(11)组成，模拟语音信号处理电路包括前置放大器(12)、第二带通滤波器(13)和电平范围调整电路(14)，前置放大器(12)、第二带通滤波器(13)、电平范围调整电路(14)、A/D转换电路(11)依次连接，A/D转换电路(11)与单片机(4)的数字接口连接，A/D电路(3)采用模数转换器TLC0820。
3.根据权利要求1所述的一种数字化语音存储及回放系统，其特征在于，所述的D/A转换电路(5)采用八位双极性电流驱动的数模转换器DAC0832，D/A转换电路(5)通过双极性电流电压转换器(15)与第一带通滤波器(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种数字化语音存储及回放系统，其特征在于，所述的第一带通滤波器(7)由低通滤波器和高通滤波器串联而成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种数字化语音存储及回放系统，它涉及数字化语音系统技术领域。它包括传感模块、信号调理模块、A/D电路、单片机、D/A转换电路、TFT液晶屏人机接口模块、第一带通滤波器、数据存储器、功率放大器和扬声器，传感模块、信号调理模块、A/D电路依次连接，A/D电路、D/A转换电路、TFT液晶屏人机接口模块、数据存储器均与单片机连接，D/A转换电路、第一带通滤波器、功率放大器、扬声器依次连接。本实用新型节省存储空间，保存数据安全可靠，提高灵活性，满足不同场合需要。
【IPC分类】G11B20-10
【公开号】CN204596411
【申请号】CN201520196826
【发明人】陈孟元, 季元扬, 戴雪梅, 张晓昕, 党天一
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月2日