【文章內(nèi)容簡介】 ............................. 16 6 引言 從 20 世紀(jì) 30 年代初到 50 年代末，有聲電影主要應(yīng)用光學(xué)錄音方法。雖然有聲電影初期曾使用過唱片配音的方法，光學(xué)錄音是以感光材料為媒介記錄聲音的 方法，泛用這種方法錄制的影片為數(shù)不多，時間很短。光學(xué)錄音進(jìn)入電影領(lǐng)域后，在世界范圍內(nèi)掀起了從無聲電影到有聲電影的高潮，推動了電影事業(yè)的大發(fā)展。 40 年代末 50 年代初磁性錄音也進(jìn)入了電影領(lǐng)域，但大量拷貝仍以光學(xué)錄音為主； 80 年代磁性錄音和光學(xué)錄音兩種方法并用。 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，現(xiàn)在的人已經(jīng)離不開音樂，而且對聽覺要求越來越高。計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字電子的發(fā)展，現(xiàn)在的語音系統(tǒng)有了重大的飛躍，從以前的體積較大的單放機(jī)、復(fù)讀機(jī)發(fā)展到了音質(zhì)較好、體積小、容量大的 MP MP手機(jī)，可以說語音技術(shù)已 經(jīng)相當(dāng)成熟了。 自 80 年代以來，美、日等國的數(shù)字語音技術(shù)的研究工作進(jìn)入了應(yīng)用階段，相繼研制的大規(guī)模集成電路語音芯片已經(jīng)供應(yīng)市場，并不斷推出新的產(chǎn)品。數(shù)字語音技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，首先是數(shù)字通信系統(tǒng)。當(dāng)通過數(shù)字通信系統(tǒng)傳送語音信號時，語音數(shù)字化技術(shù)是必不可少的。發(fā)送端實(shí)際上即為語音編碼，接收端為語音合成。在我們?nèi)粘Ｉ钪校瑪?shù)字化語音存儲與回放技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，比如說公交車的報站器， MP3播放器，手機(jī)等，使得產(chǎn)品功能強(qiáng)大，淘汰了磁帶錄音的傳統(tǒng)方式，方便了人們的生活，推動了社會進(jìn)步。 本設(shè)計的主要是制作一個 語音錄放設(shè)備。一個簡單的語音錄放器必須由聲音傳感器、聲音播放設(shè)備和語音芯片三個主要部分組成。本文按照設(shè)計要求，采用麥克風(fēng)作為聲音傳感器，揚(yáng)聲器作為聲音播放，語音芯片則采用了美國 ISD 公司生產(chǎn)的相對簡單且較為實(shí)用的 ISD1820 芯片。 1 語音錄放器的設(shè)計 總體設(shè)計 該語音錄放器的語音錄放功能實(shí)現(xiàn)主要是通過語音芯片 ISD1820 完成的。在錄音模式下，語音信號，即聲波信號，通過麥克風(fēng)，將其轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過電路的放大和濾波，將相對比較“干凈”的電信號傳給芯片 ISD1820，最后，芯片 ISD1820 采樣并記錄 下這樣一段信號。在播放模式下，芯片 ISD1820 再將之前獲得并儲存的電信號經(jīng)電路傳給喇叭，喇叭將此電信號還原成聲波信號播放出來，送入我們的耳朵。如圖 1 所示，語音錄放器的總體結(jié)構(gòu)框圖。 7 圖 駐極體話筒 概述 駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個場效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。 構(gòu)造與原理 駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。 聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。然后再經(jīng)過高壓電場駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動時，引起電容兩端的電場發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十 pF。因而它的輸出阻抗值很高 (Xc＝ 1／ 2~tfc)，約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應(yīng)晶體三極管來進(jìn)行阻抗變換。場效應(yīng)管的特點(diǎn)是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應(yīng)管有源極 (S)、柵極(G)和漏極 (D)三個極。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復(fù)合一只二極管的專用場效c 應(yīng)管。接二極管的目的是在場效應(yīng)管受強(qiáng)信號沖擊時起保護(hù)作用。場效應(yīng)管的柵極接金屬極板。這樣，駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極 S，一般用藍(lán)色塑線，漏極 D，一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。 8 圖 和結(jié)構(gòu)圖 駐極體話筒的主要參數(shù) 工作電壓： Uds ~12V，常用的有 ， 3V， 三種 工作電流： Ids ~1mA 之間 輸出阻抗：一般小于 2K（歐姆） 靈敏度：單位：伏 /帕，國產(chǎn)的分為 4 檔，紅點(diǎn)（靈敏度最高）黃點(diǎn)，藍(lán)點(diǎn)，白點(diǎn)（靈敏度最低） 頻率響應(yīng)：一般較為平坦 指向性：全向 等效噪聲級：小于 35 分貝 動圈式揚(yáng)聲器 目前市面上 90%的揚(yáng)聲器都是動圈式揚(yáng)聲器，所以本設(shè)計中也采用這種揚(yáng)聲器作為聲音的輸出設(shè)備。 ISD1820 語音錄放芯片介紹 芯片簡介 美國 ISD 公司于 2021 年最新推出一種單片 8～ 20 秒單段語音錄放電路 ISD1820，它的基本結(jié)構(gòu)與 ISD11 1420 完全相同，采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器，話筒前置放大，自動增益控制，防混淆濾波器，揚(yáng)聲器驅(qū)動及 FLASH 陣列。