【正文】 .......................... 22 附錄一：使用說明書 ..................................................................................................... 22 附錄二：元器件及材料清單 .......................................................................................... 23 華北科技學院課程設計 1 基于 APR9600的語音錄放器設計 報告 一、 設計要求 選擇適當?shù)恼Z音芯片， 在這里 本設計采用一塊 APR9600 語音芯片 為電路的核心，實現(xiàn)自動錄音和放音的功能。使用功放芯片 JRC386Ｄ進行音頻放大，以提高音量。語音錄放電路在日常生活中應用廣泛，如電話的留言應答，游戲機、玩具錄放音，鐘表報時，用于報警、售貨、家用電器控制，等等。本設計電路控制簡單，音質(zhì)好、音量大，可多次錄放音，可移植性強，稍作改動就可以應用到其它領域。 本設計的原理是 根據(jù)設計要求，采用模塊化設計。主要有語音芯片模塊、控制模塊、電源模塊、輸入輸出模塊和音頻功放模塊，添加適當 的外圍電路，使之能夠協(xié)調(diào)工作，達到較好的錄放音效果。設計框圖如圖 1所示 ： 圖 1 語音錄放器 基本模塊方框圖 方案以語音芯片為核心，采用話筒輸入音頻信號進行錄音，通過 開關和 按鍵控制錄音、放音和錄音、放音時的相應模式，由于語音芯片推動的音頻功放較小，為了加大音量增加一級音頻功放，聲音通過揚聲器輸出。 音頻功放和語音芯片公用一個電源。 控制 電路 話筒 輸入 語音芯片 音頻功放 揚聲器 電 源 華北科技學院課程設計 2 二、 設計目的 本設計采用一塊 APR9600 語音芯片為電路的核心，實現(xiàn)自動錄音和放音的功能。 并將本設計最終的產(chǎn)品用于日常生活中， 如電話的留言應答，游戲機、玩具錄放音，鐘表報時 ，用于報警、售貨、家用電器控制，等等 。 三、設計的具體實現(xiàn) （ 1）語音芯片選擇 方案一：采用 ISD 系列語音芯片。美國 ISD 公司生產(chǎn)的系列語音芯片使用范圍最廣，相關的設計資料也容易找到，但是 ISD 系列芯片價格高，每片大概需要50 元，錄放控制也比較復雜 ， 在 ISD 芯片中要實現(xiàn)某鍵對某段的多段并行控制是十分 困難 的，一般需要大量的二極管譯碼陣或單片機來輔助實現(xiàn)，另外在分段錄音時也存在很多困難 。 方案二：采用 APR 系列芯片。 APR 系列芯片是臺灣地區(qū)生產(chǎn)的模擬存儲芯片，和 ISD 語音芯片的功能大致相同， 但價格便宜，每片大概 15 元，錄放控制也比較容易， 每段都有對應的鍵控制，按哪一鍵就錄、放哪一段，而且可以方便地對任意一段重新錄音不影響其它段、對任意一段循環(huán)放音等。 綜合考慮兩種芯片的優(yōu)缺點，本設計采用便宜、便于控制的 APR9600 語音芯片。 （ 2）音頻功放選擇 由于 APR9600 的內(nèi)置音頻功放的功率只有 （揚聲器接 16Ω），聲音大概和普通程控電話的免提相當，為了獲得較大的聲音，本設計外加一級功率放大。 方案一：采用模擬集成低壓音頻功率放大器。采用集成音頻功放可以把外圍器件減到最少，可以在一定程度 上減少噪聲輸入，也可以方便的進行增益調(diào)節(jié)，價格也不貴，常用的有 LM系列和 JRC 系列低壓音頻功放。 方案二：采用模擬電路實現(xiàn)。一般情況下會采用甲乙類互補對稱功率放大電路，這樣就需要 至少四個低噪聲三極管和兩個二極管，要實現(xiàn)增益調(diào)節(jié)，元器件會更多，這樣大大增加了焊接的難度，引入噪聲的機會也更多。 華北科技學院課程設計 3 仔細比較兩種方案后，本設計采用方案一，用最容易買到 JRC386D 模擬低壓集成音頻功放來實現(xiàn)音頻放大。 （ 3）電源選擇 查找資料得知， APR9600 的工作電壓為 ~，典型值為 5V； JRC386D的工作電壓為 4~12V，典型值為 6V?？紤]到兩者的電壓要求，電源選擇為 6V。 方案一：采用自制整流電源， 采用自制整流電路 .這種方法簡單可行 ,可以得到精確的 電壓值 ,而且穩(wěn)定度高 ,可以長期使用 ，但是造價比較高，要１５元左右才能實現(xiàn) 。也可以讓自己所學的知識在實踐中得到很好的運用 .其方框圖如圖 2所示 : 圖 2 整流電路方框圖（整流電路部分使用三端穩(wěn)壓器 7806） 方案二：購買 6Ｖ電源。市場可以買到６Ｖ電源，但是價格在１０元左右，穩(wěn)壓性能也不是很好。 方案三：采用４節(jié)５號電池串聯(lián) 供電。 這種方法簡單易行，價格 也不高 ，但是 電池的內(nèi)阻會隨著電池的放電而迅速增大 ，使用時必須考慮到。 APR9600 芯片要求供電穩(wěn)定，避免引入交流噪聲，使用市面上買的開關電源顯然不合適，自制整流濾波電源造價又較高，所以最終選擇方案三，在使用時 去耦電路使內(nèi)阻降低 ，效果還是可以得到保證的。 （ 4）控制模塊選擇 APR9600 要實現(xiàn)串、并行錄放控制，進行復位操作和模式選擇需要大量的開關，考慮 各引腳觸發(fā)方式，使用頻度 的區(qū)別， 對模式控制引腳的控制采用指撥開關，對錄放段操作引腳 的控制采用按鍵開關。 （ 5）音 頻輸入 、輸出 模塊 APR9600 芯片錄音時的 外部音頻信號可以通過話筒和線路兩種方式進入， 如果信號幅度在 100mV 左右即可直接進入線路輸入端 ，本設計采用普通的駐極體話220v 電源 變壓器 整流電路 5V 輸出 華北科技學院課程設計 4 筒輸入音頻信號。 音頻功放輸出級采用 4Ω 小喇叭輸出聲音。 2. 系統(tǒng)的最終實現(xiàn)方案 比 較、分析、論證后得到系統(tǒng)的最終實現(xiàn)方案。語音芯片采用 APR9600，音頻功放采用 JRC386D 模擬集成塊，電源使用 4 節(jié)干電池串聯(lián)而成的直流電源，采用指撥開關和按鍵開關對電路進行控制，用普通駐極體話筒實現(xiàn)音頻輸入，普通 4Ω 喇叭輸出聲音。 四 、 單元電路設計 電路 APR9600 是 中國臺灣地區(qū) 近年 推出的低成本、多功能語音錄放器件，其錄放時間為 40～ 80s。它除了具有常規(guī) 串、并行模式錄放 的直接存取模式的分段功能外，還具有獨特的磁帶操作模式，即順序存取多段可變長度信息功能，因而廣泛應用在低成本的玩具、便攜式消費產(chǎn)品中 。 APR9600 具有高品質(zhì)的語音錄放特性，同時又具備多種手動控制方式，外圍電路設計簡單，價格也十分低廉，其在工業(yè)控制、家電、電化教育、游藝等產(chǎn)品、系統(tǒng)中將會有廣泛的應用前景。 語音芯片外部特征 （ 1） APR9600 語音芯片外觀 APR9600 采用 28腳雙列直插式塑料封裝，其外形如圖 3 所 示。 圖 3 APR9600語音芯片外形圖 圖 4 APR9600語音芯片引腳圖 （ 2）引腳及其功能 APR9600 語音芯片的引腳如圖 4 所示， APR9600 語音芯片 的 引腳對應的功能 如 表 1 所示。 華北科技學院課程設計 5 管腳 功能 管腳 功能 /M1 第一段控制或連續(xù)錄放控制（低電平有效） 1 SP 外接喇叭負端 /M2 第二段控制或快進選段控制（低電平有效） 1 VCCA 模擬電路正電源 /M3 第三段控制（低電平有效） 1 MICIN 話筒輸入端 /M4 第四段控制（低電平有效） 1 MICREF 話筒輸入基準端 /M5 第五段控制（低電平有效） 1 AGC 自動增益控制端 /M6 第六段控制（低電平有效） ANAIN 線路輸入端 OSCR 振蕩電阻 2ANAOUT 線路輸出端（話筒放大器輸出端） /M7 第七 段控制及片溢出指示（低電平有效） 2 STROBE 工作期間閃爍指示燈輸出端 （低電平有效） /M8 第八段控制（低電平有效）及操作模