基于單片機(jī)的語音錄放器設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-16 02:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式選項 2 CE 復(fù)位 /停止鍵或啟動 /停止鍵 (高電平有效 ) /BUSY 忙信號輸出（工作時出 0，平時為 1） 2 MSEL1 模式設(shè)置端 1 BE 鍵聲選擇（接 1 為有鍵聲， 0 則無） 2 MSEL2 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)部時鐘時接地） 1VSSA 模擬電路電源地 2 /RE 錄放 選擇端（ 0為錄音、 1為放音） 1 SP+ 外接喇叭正端 2 VCCD 數(shù)字電路正電源 APR9600 語音芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 在 APR9600 芯片的內(nèi)部，錄音時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。如果信號幅度表 1 APR9600 引腳功能對照表 華北科技學(xué)院課程設(shè)計 6 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。放音時芯片內(nèi)讀邏輯電路從 FLASHRAM 中取出信號，經(jīng)過一個低通濾波器送到功率放大器中，然后直接推動外部的喇叭放音。廠家要求外接喇叭為 16Ω ，實際試驗用 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 語音芯片的一個很大的特點就是具有磁帶模式， 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， 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，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，芯華北科技學(xué)院課程設(shè)計 7 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 端下降沿開始放當(dāng)前段信息。 (剛加電時第一段就是當(dāng)前段 )，在前一段信息放完后，第二個 端下降沿開始放第二段信息，再一個 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。 APR9600 的磁帶模式的最大缺點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，就能使 APR9600的順序存取磁帶模式得到更有價值的應(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、錄放時間的關(guān)系見表 2，該電阻可以根據(jù)用戶需要的時間和音質(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。 使用時必須充分了解 APR9600語音芯片的各項性能指標(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 錄放音時間 44K 60s 38K 40s 24K 32s 項目 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 項目 符號 類型 最小值 典型值 最大值 單位 供電電壓 Vcc Ta=250C V 表 2 外接振蕩電阻與采樣頻率、與音頻帶和錄放時間關(guān)系表 表 3 APR9600 語音芯片極限參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計 8 最高輸入電壓 Vih V 最低輸入電壓 Vil V 最高輸出電壓 Voh Ioh= ２ .4 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)置時鐘 No load 25 mA 待機(jī)電流 Iccs No load 項目 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 話筒端輸入電阻 Rmi 15 k 前端增益 1 Gml1 AGC= 30 dB 表 4 APR9600 語音芯片直流特性參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計 9 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、 VCCA電源（引腳端 2 16）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 10～ 470μF 的大容量電容器作低頻旁路。本設(shè)計高頻旁路采用 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)。 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)， 電阻的誤差允許在 177。10 ％左右。 ④ 電池 表 5 APR9600 語音芯片模擬特性參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計 10 APR 系列器件都可以在 ～ 下正常工作。可使用電池來作電源 VCC。如果電壓高于上述范圍，應(yīng)設(shè)法（如采用 7805 三端固定穩(wěn)壓器）將電壓降到 ～6V電壓。 采用電池做電源時，必須考慮到電池的內(nèi)阻會隨著電池的放電而迅速增大。如果去耦電路不能使內(nèi)阻降低，那么錄音的質(zhì)量就會下降。 標(biāo)準(zhǔn)的 APR 系列器件一般是采用單一的 5V 電源，并要求電源內(nèi)阻低且無噪音，這個條件尤其是在錄音過程中相當(dāng)重要。在 VCCA引腳端出現(xiàn)的任何高頻噪音
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