【正文】 AKERC31u uuR31KR210kR4470kR110K+5 MK1MICC747u12345678161514131211109R9+5R105K +5PlayKey 附錄 B 外文文獻(xiàn)Current speech system based on singlechip microputer application widely, such as the puter voice clock digital multimeter, phone calls, voicequeue machine, query system, voice alarm and monitoring system for the busannounce, and so on. AT89C52 this single chip digital voice chip ISD2560 and recording time up to 60S design a set of intelligent voice recording system, enabling segmentation admission, bo playback voice, by software modifications can bring the whole paragraphs admissions, looping, and without the use of specialized development of ISD speech device. Digital voice recording refers to the use of digital technology on speech signal for collection, processing, and to a certain storage device for storage, and can be output as needed. Relative to the analog devices, digital equipment, ease of integration and miniaturization, lowcost, at the same time more stable, more direct, easy to operate and allows digital voice recording systems now are widely used in various areas. For example speech acquisition system used in the monitoring environment。 although can be more of that voice fidelity, but too much of a voice data will cause demand for mass storage devices. For larger systems, through the use of largecapacity hard drives, or even large disk arrays to solve。同時(shí)也明白了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。語(yǔ)音信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，存儲(chǔ)方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，還可以作為語(yǔ)音服務(wù)的子系統(tǒng)，結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音錄放的基本功能，達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的目的。FIR 濾波后信號(hào)的波形39。title(39。 y=filter(b,a,x)。title(39。)。)。)。 xlabel(39。grid fs=100。頻率（ Hz）39。幅值39。f=(0:length(y)1)39。編程如下：x=wavread(39。原始信號(hào)幅值39。 subplot(222)。 X=fft(x,4096)。GUI設(shè)計(jì)窗口的菜單欄有File、Edit、View 、Layout、Tools和Help 6個(gè)菜單項(xiàng)，使用其中的命令可以完成圖形用戶界面的設(shè)計(jì)操作。與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相比，圖形界面對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)便易用。查找播放語(yǔ)音地址CJNE A,1,PNEX1MOV P1,00H 。實(shí)際需要時(shí)，可對(duì)該程序進(jìn)行擴(kuò)充。送字段 3 起始地址 CLR CLR LCALL RECORD JMP BACK NEXT3: CJNE R7,4,NEXT4 MOV P1,60H 。同樣的方法可錄取第二段、第三段等等。ISD2560 雖然提供了地址輸入線，但它的內(nèi)部信息段的地址卻無(wú)法讀出。放音時(shí)，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM 標(biāo)志。圖 34 ISD2560 內(nèi)部原理圖 ISD2560 的引腳功能ISD2560 具有 28 腳 SOIC 和 28 腳 PDIP 兩種封裝形式。RST：復(fù)位輸入?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。三 級(jí) 加 密 程 序 存 儲(chǔ) 器 連接一按鍵，供錄音時(shí)使用。系統(tǒng)采用的微控制器是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU ）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 數(shù)字濾波器的作用是利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性對(duì)輸入信號(hào)波形(或頻譜) 進(jìn)行加工處理，或者說(shuō)利用數(shù)字方法按預(yù)定的要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換。 時(shí)域信號(hào)的FFT分析 FFT即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。 采樣頻率。量化噪聲是不同于白噪聲(即等帶寬能量相等的噪聲)的一種高頻噪聲，它是由比較少的孤立頻譜重疊而成的噪聲。非均勻量化在信號(hào)幅度小的時(shí)候，量化階梯高度也小，信噪比可以較好。采用二進(jìn)制時(shí)的有效位數(shù)稱為比特?cái)?shù)或位數(shù)，在進(jìn)行舍入運(yùn)算的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生舍入誤差。如果取樣頻率小于信號(hào)最高頻率的兩倍，或信號(hào)的實(shí)際最高頻率超過(guò)了f ，則會(huì)產(chǎn)生頻譜混疊現(xiàn)象，以后就無(wú)法將原h(huán)信號(hào)復(fù)原，并且出現(xiàn)混疊噪聲。防混疊低通濾波器取樣/保持A/D 變換器交織 糾錯(cuò)碼處理模擬聲頻信號(hào)數(shù)字音頻信號(hào) 記錄圖 21 數(shù)字錄音系統(tǒng)圖模擬恢復(fù)低通濾波器 窗口 電路D/A變換器糾錯(cuò)碼處理 反交織 重放數(shù)字聲頻信號(hào)模擬聲頻信號(hào)圖 22 數(shù)字放音系統(tǒng)圖放音錄音 語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字化將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，需經(jīng)過(guò)取樣、量化和編碼三個(gè)步驟。（4） 驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的不穩(wěn)定會(huì)造成抖晃。掩蔽效應(yīng)對(duì)數(shù)字音頻編碼起到重要作用。聲音在1秒間所傳播的距離稱為聲速c，單位是米/秒(m/s)，在室溫下，1個(gè)大氣壓的空氣中，聲速約為340m/，所發(fā)出的聲波也是做同樣的周期性振動(dòng)，聲源或聲波每秒鐘內(nèi)的振動(dòng)次數(shù)稱為聲音的頻率f，單位是赫茲Hz，人耳能聽(tīng)到的聲音頻率范圍是2OHz20kHz。對(duì)語(yǔ)音的采集、處理從以前簡(jiǎn)單的波形編碼轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)行參數(shù)編碼、壓縮，從而大大減少了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。第 1 章 緒論 導(dǎo)言目前基于單片微機(jī)的語(yǔ)音系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如電腦語(yǔ)音鐘、語(yǔ)音型數(shù)字萬(wàn)用表、手機(jī)話費(fèi)查詢系統(tǒng)、排隊(duì)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)語(yǔ)音報(bào)警以及公共汽車報(bào)站器等等。 系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，性價(jià)比高，實(shí)用性強(qiáng)。數(shù)字語(yǔ)音錄放系統(tǒng)是將現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號(hào)，然后存儲(chǔ)在一定的存儲(chǔ)介質(zhì)上的一種錄音方式，它也是數(shù)字語(yǔ)音處理技術(shù)中常用的一種方式。相對(duì)于模擬設(shè)備來(lái)說(shuō)，數(shù)字設(shè)備易于集成、小型化、成本更低，同時(shí)更為穩(wěn)定，且操作更為直接、方便，使得數(shù)字語(yǔ)音錄放系統(tǒng)目前在各種領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。在空氣中，聲源的振動(dòng)會(huì)使周圍的空氣質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生一定的疏密變化，并以一定的速度傳播出去形成聲波。人耳能感覺(jué)到的聲振動(dòng)約在20Hz20kHz之間，稱為可聽(tīng)聲。幅度連續(xù)而時(shí)間不連續(xù)的信號(hào)是脈沖幅度(PAM)調(diào)制信號(hào)。數(shù)字錄音具有下列優(yōu)占。根據(jù)取樣定理，當(dāng)取樣頻率f s為被取樣信號(hào)最高頻率f h的兩倍時(shí)，則被取樣信號(hào)可以被恢復(fù)，即f s≥2fh。由于 A/D變換器的轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間才能完成，而輸入的模擬信號(hào)是不斷變化的，因此取樣值必須保持一定時(shí)間。量化階 梯數(shù)，或量化級(jí)數(shù)，是指量化所能取值的數(shù)目。2量化噪聲 222022MNVd????? （）當(dāng)聲噪信號(hào)為正弦波時(shí)，并且峰峰值為 1，則在單位負(fù)載上的功率S 為? ()于是，可以算出以dB表示的信噪比為 ()??可見(jiàn)，量化比特?cái)?shù)M越大，信噪比越好。理論上將與量化階梯高度v相等的均勻分布的高頻抖動(dòng)在量化前先與信號(hào)相重疊，量化后再將高頻抖動(dòng)除去，量化噪聲就成為寬度為V 、電功率v 2/12的均勻分布的白噪聲。,[N1 N2])。如果 x長(zhǎng)度是2的冪次方，函數(shù)fft執(zhí)行高速基－2FFT算法，否則 fft執(zhí)行一種混合基的離散傅立葉變換算法，計(jì)算速度較慢。直接采用單片機(jī) AT89C52 與專用的語(yǔ)音處理芯片 ISD2560 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的分段錄取、組合回放。P3 口是 7 個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向口。 主要性能參數(shù)：3個(gè) 16位 定 時(shí) /計(jì) 數(shù) 器P0 口：P0口是一組 8位漏極開(kāi)路型雙向 I/O口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。這是一種永久記憶型語(yǔ)音錄放電路，錄音時(shí)間為 60s，可重復(fù)錄放 10 萬(wàn)次。電源（VCCA,VCCD ）：為了最大限度的減小噪聲，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。信息結(jié)尾標(biāo)志（EOM）：EOM標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動(dòng)插入到該信息段的結(jié)尾。自動(dòng)增益控制（AGC）：AGC 可動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，這樣在錄制變化很大的音量（從耳語(yǔ)到喧囂聲）時(shí)就能保持最小失真。該方式能充分利用 ISD2560 內(nèi)部的 E2PROM，在字段較多時(shí)可利用該方法。ISD2560 地址初始化 CLR CLR CLR 。/CE 端為低，開(kāi)始錄音 JNB ,$ SETB RET JMP START 放音軟件設(shè)計(jì)放音時(shí)，根據(jù)需播放的語(yǔ)音內(nèi)容，找到相應(yīng)的語(yǔ)音段起始地址，并通過(guò)口線送出。置放音狀態(tài)MOV P1,00H 。若 A=3 放第三段CLR CLR CALL SOUNDAJMP SHOW3JMP PBACKPNEX3: CJNE A,4,PNEX4MOV P1,60H 。 MATLAB為GUI設(shè)計(jì)一共準(zhǔn)備了4種模板，分別是Blank GUI(默認(rèn)) 、GUI with Uicontrols(帶控件對(duì)象的GUI模板) 、GUI with Axes and Menu(帶坐標(biāo)軸與菜單的GUI模板)與Modal Question Dialog(帶模式問(wèn)話對(duì)話框的GUI模板)。 語(yǔ)音信號(hào)的讀入與打開(kāi) 下面的一段程序是語(yǔ)音信號(hào)在 MATLAB 中的最簡(jiǎn)單表現(xiàn)，它實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音的讀入打開(kāi)，以及繪出了語(yǔ)音信號(hào)的波形頻譜圖。subplot(221)。原始信號(hào)頻譜39。plot(angX)。 sound(x)。plot(f,magy)。N=128(a)39。幅值39。magy=abs(y)。ylabel(39。 xlabel(39。)。wc=[,]。 subplot(322)。plot(y)。 z=fftfilt(b,x)。plot(Z)。單片機(jī)不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。隨著單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，將大大促進(jìn)各領(lǐng)域的技術(shù)更新，向自動(dòng)化、小型化、智能化方向邁進(jìn)。生老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在生老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等方面收益很多；在此我謹(jǐn)向生老師表示衷心的感謝和深深的