基于單片機(jī)的語(yǔ)音錄放器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-16 02:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式選項(xiàng) 2 CE 復(fù)位 /停止鍵或啟動(dòng) /停止鍵 (高電平有效 ) /BUSY 忙信號(hào)輸出（工作時(shí)出 0，平時(shí)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(wú)） 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(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） 1 SP+ 外接喇叭正端 2 VCCD 數(shù)字電路正電源 APR9600 語(yǔ)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(hào)通過(guò)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(hào)幅度表 1 APR9600 引腳功能對(duì)照表 華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 6 在 100mV 左右即可直接進(jìn)入線路輸入端，音頻信號(hào)由內(nèi)部濾波器、采樣電路處理后以模擬量方式存入專(zhuān)用快閃存儲(chǔ)器 FLASHRAM中。由于 FLASHRAM是非 易失器件，斷電等因素不會(huì)使存儲(chǔ)的語(yǔ)音丟失。放音時(shí)芯片內(nèi)讀邏輯電路從 FLASHRAM 中取出信號(hào)，經(jīng)過(guò)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?zhuān)? 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(xiě) ； 256Kcell flash?? 256K 閃存模擬存儲(chǔ)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(yǔ)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(chǔ)和操作過(guò)程與傳統(tǒng)的磁帶錄音機(jī)很類(lèi)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(chǔ)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(kāi)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(kāi)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)，芯華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 7 片加電后處于存儲(chǔ)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(kāi)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(kāi)始放第二段信息，再一個(gè) 下降沿即開(kāi)始放第三段信息，依次類(lèi)推。如想再?gòu)牡谝欢伍_(kāi)始放，則要用 端來(lái)復(fù)位芯片。 APR9600 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(yǔ)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(yǔ)音頻帶、錄放時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)表 2，該電阻可以根據(jù)用戶(hù)需要的時(shí)間和音質(zhì)效果 要求 調(diào)節(jié)。APR9600 語(yǔ)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(yǔ)音芯片的各項(xiàng)性能指標(biāo)，表 3 是 APR9600 語(yǔ)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 60s 38K 40s 24K 32s 項(xiàng)目 符號(hào) 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(chǔ)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(xiàng)目 符號(hào) 類(lèi)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(shí)間關(guān)系表 表 3 APR9600 語(yǔ)音芯片極限參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 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(shí)鐘 No load 25 mA 待機(jī)電流 Iccs No load 項(xiàng)目 符號(hào) 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(yǔ)音芯片直流特性參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 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(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(guò) SP+/的電壓幅值 Vsp Rsp+/=16Ω 14 Vpp APR9600 語(yǔ)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(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)。 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(duì)電阻的型號(hào)要求不嚴(yán)， 電阻的誤差允許在 177。10 ％左右。 ④ 電池 表 5 APR9600 語(yǔ)音芯片模擬特性參數(shù) 華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10 APR 系列器件都可以在 ～ 下正常工作?？墒褂秒姵貋?lái)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(shí)，必須考慮到電池的內(nèi)阻會(huì)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(huì)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(wú)噪音，這個(gè)條件尤其是在錄音過(guò)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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