【正文】 通常分為兩類：聲音文件和MIDI文件 *聲音文件：指的是通過聲音錄入設(shè)備錄制的原始聲音，直接記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大； *MIDI文件：它是一種音樂演奏指令序列，相當(dāng)于樂譜，可以利用聲音輸出設(shè)備或與計(jì)算機(jī)相連的電子樂器進(jìn)行演奏，由于不包含聲音數(shù)據(jù)，其文件尺寸較小。樂譜是符號(hào)化聲音的符號(hào)組，表示比單個(gè)符號(hào)更復(fù)雜的聲音信息內(nèi)容。語音是對(duì)講話聲音的一次抽象。綜上所述，方案一最優(yōu)，方案二次之，方案三最差。方案三使用SPCE061A單片機(jī)自帶的LineIN輸入，要求外置音頻輸入通道放大器，將ADC的結(jié)果進(jìn)行數(shù)字濾波，然后存放到凌陽存儲(chǔ)器SPR4096中，播放時(shí)從SPR4096中讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)過外置的輸出音頻放大器直接送到SPCE061A自帶的DAC進(jìn)行播放。兩者的區(qū)別在軟件方面。錄音資料存放到外掛的存儲(chǔ)器HM628128LLP SRAM中。SPCE061A 的A/D轉(zhuǎn)換范圍是整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的輸入范圍，即最大的模擬信號(hào)輸入電壓范圍：0V～AVdd。經(jīng)過多次查找資料，最后確定實(shí)現(xiàn)方案：利用凌陽單片機(jī)SPCE061A單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)式錄音系統(tǒng)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的出現(xiàn)，不僅為電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了一場(chǎng)革命性的變化，從某種角度來說也成為其發(fā)展的必然。許多單片機(jī)(如 80C51 系列)的開發(fā)芯片和擴(kuò)展應(yīng)用芯片相互配套，降低了系統(tǒng)成本。歸納起來，單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：(1)單片機(jī)具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分體現(xiàn)出來(2)系統(tǒng)配置以滿足控制對(duì)象的要求為出發(fā)點(diǎn)，使得系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。計(jì)算機(jī)的誕生，給人類帶來歷史性的飛躍。聲音采集與回放項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電子產(chǎn)品的小型化和智能化要求越來越高，作為高新技術(shù)之一的單片機(jī)以其體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低、使用靈活等特點(diǎn)，顯示出其明顯的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景。在現(xiàn)代的各種電子設(shè)計(jì)技術(shù)中，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)作為主流的電子開發(fā)技術(shù)之一，所謂單片機(jī)(Single Chip Microputer)，是指在一塊芯片中集成有中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM 和 ROM)、基本 I/O 接口以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件，并具有獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，即在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。 (3)應(yīng)用系統(tǒng)通常將程序駐留在片內(nèi)(外)ROM 中，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，使用方便。 (6)由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強(qiáng)、體積小，便于嵌入被控設(shè)備之內(nèi)，大大推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化。大學(xué)生是時(shí)代發(fā)展的主要支柱，承擔(dān)著社會(huì)進(jìn)步，社會(huì)建設(shè)的重要角色。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，擴(kuò)展外圍存儲(chǔ)器HM628128LLP SRAM以存儲(chǔ)語音數(shù)據(jù)，要求系統(tǒng)復(fù)位之后播放一段音樂，然后進(jìn)入錄音模式，錄音后回放的音質(zhì)較好，錄音時(shí)間超過30秒以上。非法的A/D模擬信號(hào)(超過VDD+ V/低于VSS– V)將影響轉(zhuǎn)換電路的工作范圍，從而降低ADC的性能。播放時(shí)，從HM628128 SRAM中讀取語音數(shù)據(jù)，通過SPCE061A自帶的DAC進(jìn)行播放。本方案的原理框圖也如方案一所示。：SPCE061A放大器1喇叭存儲(chǔ)器放大器2麥克風(fēng) LineIN輸入原理框圖 方案選擇方案比較：因?yàn)镾PCE061A的MicIN通道內(nèi)置了帶AGC的放大電路，而LineIN通道需要在芯片外圍搭建這部分電路，使得方案三的硬件比方案一和方案二多，而且?guī)GC的放大電路也不是很好調(diào)的，所以，方案一和方案二比方案三更容易實(shí)現(xiàn)，效果也更好。從節(jié)省系統(tǒng)的成本，選擇合適的實(shí)現(xiàn)難度以及構(gòu)建系統(tǒng)的時(shí)間緊迫性方面綜合考慮，本錄音系統(tǒng)最終選擇方案一 。是語言的載體，是人類社會(huì)特有的一種信息系統(tǒng)，是社會(huì)交際工具的符號(hào)。 數(shù)字音頻的采樣和量化 將模擬的（連續(xù)的）聲音波形數(shù)字元化（離散化），以便利數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過程，主要包括采樣和量化兩個(gè)方面。 （1）聲音文件的格式 ①WAVE文件——*.WAV WAVE文件使用三個(gè)參數(shù)來表示聲音，它們是：采樣位數(shù)、采樣頻率和聲道數(shù)。 *WAVE格式支持MSADPCM、CCITT A Law、CCITT μ Law和其它壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，是PC機(jī)上最為流行的聲音文件格式。 ③Audio文件——*.Audio *Audio文件是Sun Microsystems公司推出的一種經(jīng)過壓縮的數(shù)字聲音格式，是Internet中常用的聲音文件格式； *Netscape Navigator瀏覽器中的LiveAudio也支持Audio格式的聲音文件。 語音壓縮編碼基礎(chǔ) 語音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量是指：數(shù)據(jù)量=(采樣頻率量化位數(shù))/8(字節(jié)數(shù)) 聲道數(shù)目。 舉個(gè)例子，沒有壓縮過的CD品質(zhì)的資料，一分鐘的內(nèi)容需要11MB的內(nèi)存容量來存儲(chǔ)。波形編碼的基本原理是在時(shí)間軸上對(duì)模擬語音按一定的速率抽樣，然后將幅度樣本分層量化，并用代碼表示。 （2）參數(shù)編碼：參數(shù)編碼又稱為聲源編碼，是將信源信號(hào)在頻率域或其它正交變換域提取特征參數(shù)，并將其變換成數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。該編碼比特率可壓縮到2Kbit/，甚至更低，但語音質(zhì)量只能達(dá)到中等，特別是自然度較低。 如：多脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（MPLPC），規(guī)劃脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（KPELPC），碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP）等都是屬于混合編碼技術(shù)。按照實(shí)現(xiàn)的功能來分，語音合成可分兩個(gè)檔次： (1) 有限詞匯的計(jì)算機(jī)語音輸出 (2) 基于語音合成技術(shù)的文字語音轉(zhuǎn)換（TTS：TexttoSpeech） 按照人類語言功能的不同層次，語音合成可分為三個(gè)層次： (1) 從文字到語音的合成（TexttoSpeech） (2) 從概念到語音的合成（ConcepttoSpeech） (3) 從意向到語音的合成（IntentiontoSpeech） 凌陽音頻簡(jiǎn)介 凌陽音頻壓縮算法的編碼標(biāo)準(zhǔn)（頻響）： 音頻質(zhì)量壓縮標(biāo)準(zhǔn) 信號(hào)類型 頻率范圍（Hz） 采樣率（K Hz） 量化精度（位） 電話話音 200 3400 8 8 寬帶音頻（AM） 50 7000 16 16 調(diào)頻廣播（FM） 20 – 15 K 16 高質(zhì)量音頻（CD） 20 – 20 K 16凌陽音頻壓縮算法處理的語音信號(hào)的范圍是200Hz－。 凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種(具體可參見語音壓縮工具一節(jié)內(nèi)容)： SACMA2000：壓縮比為8:１，8:，8: SACMS480： 壓縮比為80:3，80: SACMS240： 壓縮比為80: 按音質(zhì)排序：A2000S480S240 凌陽常用的音頻形式和壓縮算法 （1）波形編碼：subband即SACMA2000 特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語音／音樂。 除此之外,還具有FM音樂合成方式即SACMMS01。 對(duì)于語音辨識(shí)主要有以下兩種： （1）特定發(fā)音人識(shí)別SD（Speaker Dependent）：是指語音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練人的語音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別。只需PC機(jī)即可進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，同時(shí)免費(fèi)提供原版集成開發(fā)環(huán)境。 凌陽61板硬件電路組成 電源 61板采用3節(jié)5號(hào)電池進(jìn)行供電，由J10接入，如原理圖所示。后面的零電阻及其電源、地分成不同的幾路是為減少電磁干擾設(shè) 置的。 音頻輸入外圍電路 音頻輸出部分如下圖，SPY0030是凌陽公司開發(fā)的專門用于語音信號(hào)放大的芯片，它的增益如下所示： SPY0030工作原理圖 按鍵部分 按鍵是通過通斷控制來實(shí)現(xiàn)它的功能，61板上的按鍵在沒按下時(shí)，它的3腳是斷開的，當(dāng)按下時(shí)這兩個(gè)腳是連通的。 61板接口說明圖 音頻輸入/輸出接口正如我們?cè)谇懊娼榻B的“61 板”具有強(qiáng)大的語音處理功能，X1 是語音的MIC 輸入端，帶自動(dòng)增益（AGC）控制，J3 是語音輸出接口，一個(gè)2pin 的插針外接喇叭，由DAC 輸出引腳21 或22 經(jīng)語音集成放大器SPY0030A放大，然后輸出，SPY0030A 是凌陽的一款芯片，相當(dāng)于LM386，但是比LM386音質(zhì)好，~ 范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW（LM386 必須工作在4V 以上，而且功率只有100mW）。 電源接口J10 是電源接口，“61 板”的內(nèi)核SPCE061A ，而I/O 也可以選擇5V。另外也可以直接外接5V 的直流穩(wěn)壓源供電，5V 電壓再通過SPY0029 。 存儲(chǔ)器HM628128 BLP7工作原理 HM628128 BLP7的引腳排列 存儲(chǔ)器HM628128 BLP7引腳排列 HM628128 BLP7的特點(diǎn) HM628128是一款高速度，低能耗的靜態(tài)存儲(chǔ)器。 (2) 非常低的能源消耗。 引腳描述 以下是HM628128的各個(gè)引腳的名稱和功能描述。/WE寫使能輸出寫使能輸出引腳為低電平有效，控制讀和寫的操作。DQ0DQ7數(shù)據(jù)輸入/輸出端口這些8個(gè)雙向端口被用來從SRAM中讀取數(shù)據(jù)，或者將數(shù)據(jù)寫入到SRAM中。根據(jù)這個(gè)真值表我們可以對(duì)HM628128進(jìn)行功能的分析，并對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展。語音信號(hào)經(jīng)MIC轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至SPCE061A內(nèi)部前置放大器。 (2)放音 通過單片機(jī)輸出控制信號(hào)將HM628128A中存儲(chǔ)的語音數(shù)據(jù)順序取出，解碼后送到D/A寄存器，以8kHz的速率進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換輸出，經(jīng)電容濾波后，恢復(fù)原始語音波形，通過三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器放音。其中IOB0IOB15接存儲(chǔ)器H628128的地址線A0A15，IOA7接第十七根地址線A16；IOA8IOA15接存儲(chǔ)器H628128的數(shù)據(jù)線DQ0DQ7；IOA4接存儲(chǔ)器H628128的/WE引腳，控制讀寫的轉(zhuǎn)換；IOA5接/OE，控制存儲(chǔ)器H628128輸出時(shí)數(shù)據(jù)端口是否為高阻態(tài)；IOA6接存儲(chǔ)器H628128的/CE1引腳，控制存儲(chǔ)器H628128是否處于被選中為工作的狀態(tài)；IOA3接一個(gè)發(fā)光二極管，由單片機(jī)SPCE061A控制，指示錄音系統(tǒng)正在進(jìn)行的工作狀態(tài),為錄音或者播放狀態(tài)時(shí)指示燈亮，為停止錄音或者停止播放狀態(tài)時(shí)則指示燈熄滅；存儲(chǔ)器H628128的剩余的VDD引腳和CE2引腳接高電平，GND引腳接地；錄音系統(tǒng)擴(kuò)展了三個(gè)按鍵，分別為REC(IOA0),STOP(IOA1),PLAY(IOA2),REC用于開始錄音，PLAY用于放音，STOP用于停止錄音或放音。此外，它的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項(xiàng)功能來調(diào)試程序。 IDE 之前用戶必須運(yùn)行Windows98174。/WindowsXP174。進(jìn)行窗口切換只需在各窗口處單擊鼠標(biāo)左鍵即可。另外還配備各種庫文件，包括標(biāo)準(zhǔn)C常用的庫函數(shù)、凌陽音頻庫函數(shù)等。（3）在該項(xiàng)目的源文件夾(source files)下建立一個(gè)匯編語言文件或C語言文件：File－new－file（選擇asm或C文件）－file－文件名。（7）下載程序：build－StartDebug－Download（快捷鍵為F8）。 用鼠標(biāo)左鍵單擊New對(duì)話框里的OK按鈕,則項(xiàng)目建立完成。’nSP? IDE C File, 在File 下的文本框內(nèi)鍵入文件名稱, OK?！痭SP? IDE ASM File ,在File 下的編輯框內(nèi)寫入文件名稱,OK?！痭SP? IDE H File,在File 下的編輯框內(nèi)寫入文件名稱,OK。 可通過菜單途徑用鼠標(biāo)左鍵單擊Project菜單里Add to Project選項(xiàng)中的Files 或Resource子項(xiàng),激活A(yù)dd Files對(duì)話框；第二種方法：通過Workspace 窗口。即將添加的文件加到所選的元組中。同時(shí),添入的資源文件還會(huì)被安排一個(gè)文件標(biāo)識(shí)符ID。 ◆ Build ：編制當(dāng)前的文件。 SPCE061A的程序設(shè)計(jì)規(guī)則在μ’nSP?單片機(jī)的匯編程序設(shè)計(jì)中，用戶可以不用考慮程序代碼在實(shí)際物理存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)地址，而是通過偽指令（如“.CODE”、“.TEXT”、“.RAM”等）。另外其開發(fā)仿真環(huán)境IDE也直接提供了C語言的開發(fā)環(huán)境，C函數(shù)和匯編函數(shù)可以方便地進(jìn)行相互調(diào)用。這種項(xiàng)目管理的方式，會(huì)把與項(xiàng)目相關(guān)的代碼模塊組織為一個(gè)有機(jī)的整體，便于開發(fā)人員對(duì)其代碼以及相關(guān)文件文檔的管理。 (2)鏈接庫函數(shù)的加載：菜單ProjectSetting….Link，可以加載應(yīng)用函數(shù)庫?！?nSP? 。 程序調(diào)用協(xié)議由于C編譯器產(chǎn)生的所有標(biāo)號(hào)都以下劃線（_）為前綴，而C程序在調(diào)用匯編程序時(shí)要求匯編程序名也以下劃線(_)為前綴。 調(diào)用協(xié)議包括以下一些相關(guān)要素： 1) 調(diào)用子程序間的參數(shù)傳遞； 2) 子程序返回值；3) 調(diào)用子程序過程中所用堆棧； 4) 用于暫存數(shù)據(jù)的中間寄存器。 （2）堆棧維護(hù)及排列 函數(shù)調(diào)用者應(yīng)切記在程序返回時(shí)將調(diào)用程序壓入棧中的參數(shù)彈出。若要返回結(jié)構(gòu)則需在R1中存放一個(gè)指向結(jié)構(gòu)的指針。 程序調(diào)用參數(shù)傳遞的堆棧調(diào)用 （5）指針 編譯器所認(rèn)可的指針是16位的。【參數(shù)】Init_Index=0 表示手動(dòng)方式；Init_Index=1 則表示自動(dòng)方式。 【返回值】無。 （4）【API格式】C：unsigned int SACM_A2000_Status(void)； ASM：Call F_ SACM_A2000_ Status [返回值]=R1 【功能說明】獲取SACM_A2000語音播放的狀態(tài)。通過前臺(tái)子程序（自動(dòng)方式的SACM_A200