基于單片機(jī)的語音錄放器設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)(編輯修改稿)
2024-07-24 19:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制或連續(xù)錄放控制（低電平有效）1SP 外接喇叭負(fù)端/M2 第二段控制或快進(jìn)選段控制（低電平有效）1VCCA 模擬電路正電源/M3 第三段控制（低電平有效） 1MICIN 話筒輸入端/M4 第四段控制（低電平有效） 1MICREF話筒輸入基準(zhǔn)端/M5 第五段控制（低電平有效） 1AGC 自動(dòng)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）2STROBE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）及操作模式選項(xiàng)2CE 復(fù)位/停止鍵或啟動(dòng)/停止鍵 (高電平有效)/BUSY忙信號輸出（工作時(shí)出 0，平時(shí)為 1）2MSEL1 模式設(shè)置端1BE 鍵聲選擇（接 1 為有鍵聲，0 則無）2MSEL2 模式設(shè)置端1VSSD數(shù)字電路電源地 2EXTCLK外接振蕩頻率端（用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)接地）1VSSA模擬電路電源地 2/RE 錄放選擇端（0 為錄音、1 為放音）1SP+外接喇叭正端 2VCCD數(shù)字電路正電源表 1 APR9600 引腳功能對照表 APR9600 語音芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)在 APR9600 芯片的內(nèi)部，錄音時(shí)外部音頻信號通過話筒輸入和線路輸入方式進(jìn)入，話筒可采用普通的駐極體話筒，在芯片內(nèi)話筒放大器（PreAmp ）中自帶自動(dòng)增益調(diào)節(jié)（AGC） ，可由外接阻容件設(shè)定響應(yīng)速度和增益范圍。如果信號幅度在 100mV 左右即可直接進(jìn)入線路輸入端，音頻信號由內(nèi)部濾波器、采樣電路處理后以模擬量方式存入專用快閃存儲器 FLASHRAM 中。由于 FLASHRAM 是非易失器件，斷電等因素不會使存儲的語音丟失。放音時(shí)芯片內(nèi)讀邏輯電路從FLASHRAM 中取出信號，經(jīng)過一個(gè)低通濾波器送到功率放大器中，然后直接推動(dòng)外部的喇叭放音。廠家要求外接喇叭為 16Ω，實(shí)際試驗(yàn)用 816Ω 均可，一般音量下輸出功率 (16Ω） 。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 5 所示 。 圖 5 APR9600 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖英文注釋：internal oscillator 內(nèi)部振蕩器； preamp 前置放大器；automatic gain control 自動(dòng)增控制； power supply 電源供應(yīng)；mux 多路調(diào)制器； antialiasing filter 輸入濾波器；sampleandhold circuit 取樣保持電路； analog writeamp。read circuits 模擬讀寫；256Kcell flash……256K 閃存模擬存儲陣列； Message decders 信息譯碼器；Message control 信息控制； Low pass fiter 低通濾波器；Device control 設(shè)備控制端； Amp 音頻功放； APR9600 語音芯片的一個(gè)很大的特點(diǎn)就是具有磁帶模式，在磁帶模式下的信息存儲和操作過程與傳統(tǒng)的磁帶錄音機(jī)很類似，信息的錄放可以順序進(jìn)行。在磁帶模式下進(jìn)行錄音操作時(shí)，APR9600 芯片一旦加電，就處于存儲器的起始地址。 置低選中芯片， 置低選擇錄音狀態(tài)， 端變低開始錄音。 端變高則停止錄音，芯片進(jìn)入備用狀態(tài)， 端再次變低則開始錄下一段(緊接上段的結(jié)束位置)。每次錄音時(shí)，剛錄完的信息就成為最后一段信息。在磁帶模式下進(jìn)行放音操作時(shí)，芯片加電后處于存儲器的起始地址， 置低選中芯片， 置高選擇放音狀態(tài)。第一個(gè) 端下降沿開始放當(dāng)前段信息。(剛加電時(shí)第一段就是當(dāng)前段)，在前一段信息放完后，第二個(gè) 端下降沿開始放第二段信息，再一個(gè) 下降沿即開始放第三段信息，依次類推。如想再從第一段開始放，則要用 端來復(fù)位芯片?！ PR9600 的磁帶模式的最大缺點(diǎn)就是在最后一段放音完畢后不能回到起始段重復(fù)操作。因此，克服其不能返回起始狀態(tài)重復(fù)放音的缺點(diǎn)，就能使APR9600 的順序存取磁帶模式得到更有價(jià)值的應(yīng)用。 APR9600 語音芯片電性能參數(shù)APR9600 的電性能參數(shù)：電源電壓 ，靜態(tài)電流 1uA ，工作電流25mA，輸出功率 （接 16Ω 喇叭） 。其外接振蕩電阻與采樣率、語音頻帶、錄放時(shí)間的關(guān)系見表 2，該電阻可以根據(jù)用戶需要的時(shí)間和音質(zhì)效果要求調(diào)節(jié)。APR9600 語音芯片引腳上拉電阻的推薦值為 100K。使用時(shí)必須充分了解APR9600 語音芯片的各項(xiàng)性能指標(biāo)，表 3 是 APR9600 語音芯片極限參數(shù)；表 4是芯片直流特性參數(shù)；表 5 是芯片模擬特性參量。振蕩電阻（7 腳 OSCR） 采樣頻率 錄放音頻帶 錄放音時(shí)間44K 60s38K 40s24K 32s項(xiàng)目 符號 條件 最小值 最大值 單位供電電壓 Vcc Ta=250C 65 V輸入電壓 Vin2 IIN 20mA Vcc+ V儲存溫度 Tstg 65 150 0C偏置溫度 TBS 65 125 0C引腳焊錫溫度 TLD 10s 300 0C表 2 外接振蕩電阻與采樣頻率、與音頻帶和錄放時(shí)間關(guān)系表表 3 APR9600 語音芯片極限參數(shù)項(xiàng)目 符號 類型 最小值 典型值 最大值 單位供電電壓 Vcc Ta=250C V最高輸入電壓 Vih V最低輸入電壓 Vil V最高輸出電壓 Voh Ioh= V最低輸出電壓 Vol Iol= V輸入漏電流 IIH VIH =Vcc A輸入漏電流 IIL IIL =Vss A輸出三態(tài)漏電流 Ioz Vout=Vcc或 Vout=Vss A工作電流 Icc 內(nèi)置時(shí)鐘 No load 25 mA待機(jī)電流 Iccs No load 項(xiàng)目 符號 條件 最小值 典型值 最大值 單位話筒端輸入電壓Vmi 30 mVpp表 4 APR9600 語音芯片直流特性參數(shù)話筒端輸入電阻Rmi 15 k前端增益 1 Gml1 AGC= 30 dB前端增益 2 Gml2 AGC= 2 dB線路輸入端輸入電壓Vani 140 mVpp線路輸入端輸入電阻Rani 500 k線路輸入端前置增益Gani AnaIn to SP+/ 10 dB自動(dòng)增益控制端口輸出電阻Ragc 225 k喇叭輸出功率Psp Rsp+/=16Ω mW流過 SP+/的電壓幅值Vsp Rsp+/=16Ω 14 Vpp APR9600 語音芯片模塊原理圖（1）外部元器件的選用①旁路電容在 VCCD、V CCA電源（引腳端 216）與地之間需要有低電抗的高頻旁路電容，推薦的電容值為 。此外，用一個(gè) 10～470μF 的大容量電容器作低頻旁路。本設(shè)計(jì)高頻旁路采用 瓷片電容，低頻旁路采用 47uF 電解電容，這樣能夠很好的消除噪聲。②耦合電容器．用作耦合電容器的電容，必須注意它的耐壓、漏電和電容值。容值的確定與所要求的頻響有關(guān)。表 5 APR9600 語音芯片模擬特性參數(shù)③電阻在 APR 系列器件的應(yīng)用中，任何涉及增益或電平的關(guān)鍵部分是不用電阻的。在電路中，對電阻的型號要求不嚴(yán)，電阻的誤差
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