(完整版)变音信号产生电路的设计
项目8 制作变音警笛电路[58页]
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图8-1 变音警笛电路原理图
具体内容
1．根据给出的变音警笛电路原理图，正确无误地选取所需的 元器件及功能部件。 2．将元器件准确地焊接在提供的印制电路板上。焊点大小适 中、光滑、圆润、干净，无毛刺；无漏、假、虚、连焊，引脚加工 尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺要求， 芯线完好，捻线头镀锡。 3．通电前检查电路有无错漏，通电检测电路并测量NE555集 成电路各脚电压。 4．给变音警笛电路通电并调试，尝试找出改变警笛声节奏和 音调的方法。 5．安全文明操作。
任 务 一 分析组合逻辑电路
图8-3 多个非门和与非门组成的一个组合逻辑电路
图8-3所示组合逻辑电路的特点如下： （1）输入、输出之间没有反馈通道。
（2）电路由常用门电路组合而成，没有记忆单元。
（3）输出Y任意时刻的值只与同一时刻的输入A、B、C有关。 （4）输出Y的值不能直接得知，要经过若干步骤的分析才能得出。
表8-2 三位二进制编码器真值表
十进 制数 0 1 2 3 4 5 6 7
输入 变量 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
Y2 0 0 0 0 1 1 1 1
输
Y1 0 0 1 1 0 0 1 1
出
Y0 0 1 0 1 0 1 0 1
任 务 一 分析组合逻辑电路
2．二—十进制编码器 将十进制数0～9编成二进制代码的逻辑电路就是二—十进制 编码器。 二—十进制编码器的逻辑电路如图8-4所示，它的输出逻辑函 数表达式为： • Y3 = I8 + I9 • Y2 = I4 + I5 + I6 + I7 • Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 • Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 一、任务描述
音频信号发生器的制作
音频信号发生器的制作
附图所示的音频信号发生器。
能产生频率为1kHz左右的音频信号。
电路简单制作容易。
该电路是一个变压器反馈振荡电路。
振荡回路(由振荡变压器T的振荡绕组L2和电容Cl组成)接在三极管V的集电极上，回路上的振荡信号通过T的反馈绕组L1与L2的耦合反馈到V的基极。
变压器T采用E14型铁芯。
其中，L2用φ0.08mm的QZ型漆包线绕1200T，L1用相同漆包线绕120T。
先绕L2，绕毕在其外部包一层聚酯薄膜再绕Ll。
电路接好后。
调节微调电阻RP的阻值，使V的集电极电流为2mA左右即可。
这样，电路便能正常产生振荡。
在输出端可获得lkHz左右的音频信号。
语音信号变声算法设计与实现
任务名称：语音信号变声算法设计与实现1. 引言语音信号变声是指通过特定的算法和处理技术，使人的声音在音调、音色和语音特征等方面产生变化。
这项技术被广泛应用于语音合成、音乐制作、在线游戏语音聊天等领域。
本文将介绍语音信号变声的算法设计与实现。
2. 变声算法原理语音信号变声的基本原理是对原始音频信号进行时间拉伸、频率映射和频率变换等处理，以改变音调和音色。
以下是几种常见的变声算法原理：2.1 时间拉伸时间拉伸是指将音频信号的声音延长或缩短，从而改变声音的速度和音调。
常见的时间拉伸算法有“相位锁定变频”和“时间弯曲”等。
2.2 频率映射频率映射是将音频信号中的频率进行映射，通过改变频率的比例来改变音调。
常见的频率映射方法有线性映射和非线性映射等。
2.3 频率变换频率变换是将音频信号的频谱进行变换，从而改变音色和声音的特征。
常见的频率变换方法有傅里叶变换、小波变换和脉冲响应滤波等。
3. 变声算法设计与实现3.1 数据预处理在进行变声算法设计与实现之前，需要对原始音频信号进行预处理。
常见的预处理步骤包括降噪、增益调整和声音分割等，以提高算法的鲁棒性和可靠性。
3.2 时间拉伸算法设计与实现时间拉伸算法可以通过改变音频信号的采样率或调整采样点的间隔来实现。
常见的时间拉伸算法包括“相位锁定变频”和“时间弯曲”。
•相位锁定变频算法可以将音频信号的相位进行调整，从而实现时间拉伸。
这种算法可以保持原始音频信号的音色，但可能会引入一定的噪声。
•时间弯曲算法可以通过改变音频信号的采样点间隔，实现时间拉伸或压缩。
这种算法可以准确地改变音频信号的时长和音调，但可能会改变原始音频信号的音色。
3.3 频率映射算法设计与实现频率映射算法可以通过改变音频信号的频率比例来改变音调。
常见的频率映射算法包括线性映射和非线性映射。
•线性映射算法可以通过改变音频信号的采样率来实现频率映射。
这种算法简单易用，但可能会导致音频信号的失真和噪声增加。
变音警笛电路
目录摘要 (2)1电子课程设计 (3)1.1 电子课程设计的背景 (3)1.2电子课程设计的目的和意义 (3)2 课程设计的方案确定 (4)2.1 简述电子技术 (4)2.2 课程设计的要求 (4)3 硬件的选择 (5)3.1芯片介绍 (5)3.2 555芯片的特点 (6)4 总体设计 (7)4.1 总电路图 (7)4.2 振荡电路模块 (8)4.3报警声发生电路模块 (9)5 基于Proteus的仿真实现 (10)5.1 Proteus简介 (10)5.2 变音警笛电路是仿真实现 (10)6 课程设计总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)摘要本课程设计是由555时基集成电路组成的多谐振荡器。
这种电路主要由声控放大电路、单稳态触发器电路、报警电路组成，设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得信号并将其转换为电压信号，经场效应管放大后触发单稳态触发器和多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作，同达到变音的效果。
本次课程设计主要分为三个部分，即：555芯片的认识；设计硬件电路；基于Proteus 的系统仿。
关键字；555芯片；蜂鸣器。
1电子课程设计1.1 电子课程设计的背景近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。
因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。
价格高昂,一般人们难以接受。
如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。
由于声控报警器体积小，灵敏度高具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。
本课程主要介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路板的制作。
以此电路为依据只需更换相应的报警显示元件即可改装成不同类型的报警器，如红外报警器, 红外线声先报警器等。
电子技能实训 项目10 变音报警器电路的制作
STEP 6 收获与总结 通过本次实训任务，你进一步掌握了哪些技能，学会了哪些知识？在实训过
程中你遇到了什么问题又是怎么处理的作业质量检查 按照IPC-A-610E电子装联可接受标准及元器件引脚加工成型工艺要 求检查本次任务作业质量，将检查结果填入表。
三、实施步骤
STEP4 电路调试与测量 1)不接入直流电源，万用表选择欧姆挡×1kΩ挡测量AB两端的输入电阻值。正常情况 下，阻值约为8kΩ左右。若阻值为零，说明电路中出现了短路故障，若阻值无穷大，说 明电路中出现了断路故障，请认真检查电路，排除电路故障后再次测试，输入电阻阻值 正常时方可进行通电测试。
2.能理解555多谐振荡器的作用。 3.能分析555定时器组成的变音报警器电路的工 作原理。 4.能正确组装变音报警器电路并测量相关参数。
一、基础知识
1.555定时器的外形与引脚排列
一、基础知识
2.555定时器的逻辑功能
一、基础知识
3.555定时器构成多谐振荡电路
二、工艺文件
1.电路原理图
二、工艺文件
2.印制板图
三、实施步骤
STEP1 根据材料清单识别并检测元器件，将检测结果填入表中。
STEP2 在印制板上组装电路 1）工艺步骤合理、方法正确，布局合理整齐，焊点美观、可靠，无漏、假、虚焊。 2）元器件、导线安装及字标方向符合要求。 3）先装低矮和耐热元件，然后再装大元件，最后再装怕热元件。 4）其他元件的安装：电解电容、三极管装接时，正负极的位置不要接错。 5）集成电路要注意安装方向要正确。 6）注意：先不装电阻R6。
电子与信息技术专业
项目十 变音报警器电路的制作与调试
CONTENTS
3.6项目三 制作电子电路 任务六 变音门铃电路
项目三、制作电子电路实训4、变音门铃电路一、实训目的1.进一步熟悉该电路的工作原理2.掌握该电路的安装工艺及方法3.掌握该电路的故障检修技能二、实训器材序号代号名称型号数量1 R1 电阻30k 12 R2 电阻22k 13 R3 电阻22k 14 R4 电阻47k 15 C1 电容10μF 16 C2 电容0.033μF 17 C3 电容47μF 18 V1、V2 二极管1N4148 29 IC 时基电路NE555 110 SB 按扭 18Ω、111 B 扬声器0.25W12 E C电源6V 1三、实训内容1、电气原理图（见图3—4）图3—4 变音门铃电路图2、电路原理分析如图3—4所示，该图是用NE555集成电路接成的多谐振荡器电路图。
当按下按钮SB 后，电源经V2对C1充电。
当集成块④脚（复位端）电压大于1V时，电路振荡，扬声器中发出“叮”声。
松开按钮SB，C1电容储存的电能经R4电阻放电，此刻集成块④脚继续维持高电平而保持振荡，但这时因R1电阻也接人振荡电路，振荡频率变低，使扬声器发出“咚”声。
当 C1电容器上的电能释放一定时间后，集成块④脚电压低于1V，此时电路将停止振荡。
再按一次按钮，电路将重复上述过程。
3、安装工艺步骤（1）根据元件明细表配齐元器件并检查元器件。
（2）清除空心铆钉板上及元件引脚上的氧化层，并上锡。
（3）平面布置，考虑好连线的方向，避免交叉。
（4）焊接并连线。
（5）检查有否漏焊，虚焊，错焊等。
（6）无误后通知指导老师并通电测试。
（7）完成实验，实训报告。
（8）整理工作位并进行复习。
4、调试（1）装配、调试与检测。
按图细心装配，经检查无误后，方可将集成电路的8脚与电源相连。
按下SB并调整R2、R3、C2的数值可改变声音的频率，C2越小频率越高。
断开SB 调整R1电阻的阻值，使扬声器中发出“咚”声。
由于电路中C1、R4放电时间的长短决定了断开SB后余音的长短，可调整C1、R4的数值，一般余音不宜过长。
声控频谱指示电路装调
声控频谱指示电路装调任务书一、电路原理1.电路原理图图1 电路原理图2。
电路工作原理（1）声音经过MIC转变成电信号，然后经过C1、C4分别进入运算放大器U1A、U1C 进行放大，放大倍数为50倍(R5/R2）。
放大后的信号经过R7、R24进行音量调节后输出给后级。
（2)C3、R8组成高通滤波器，选出声音中的高频部分，并送入U1B进行放大,放大后的信号去驱动三极管Q1~Q4，让发光二极管D1～D8随音乐中的高频信号而闪烁。
（3)C6、R25组成低通滤波器,选出声音中的低频部分，并送入U1D进行放大，放大后的信号去驱动三极管Q5~Q8,让发光二极管D9～D16随音乐中的低频信号而闪烁.二、元件清单表2 元件清单表三、元件测试表3元件测试表四、PCB设计及焊接1.元件排布及PCB走线设计图2跳线排布(先安装红色跳线部分)图3 整体电路分布及走线（部分跳线倍遮挡）2.实物焊接效果图图4先焊接跳线部分图5实物焊接效果图五、电路测试1。
在电路电源输入端输入直流6V.2。
缓慢调节电位器R7、R24，使有声音的时候，红黄两组LED灯随声音音调的变化而变化。
3.电压测试（1）给电路接通电源，在周围环境很安静的情况下，测试集成块U1各脚电压并记录。
(2)给电路接通电源，在对着话筒不断说话的情况下,测试集成块U1各脚电压并记录。
(3)通过测试发现,在有声音和没有声音的两种情况下，电压有变化的引脚有那些？答：六、想一想，试一试1.R1开路,会造成的故障现象是什么？原因是什么？2. R5开路，会造成的故障现象是什么？原因是什么？3. LED1正负极装反，会造成的故障现象是什么？原因是什么？2015。
07.26。
声控频谱指示电路装调
声控频谱指示电路装调任务书一、电路原理1.电路原理图图1 电路原理图2.电路工作原理（1）声音经过MIC转变成电信号，然后经过C1、C4分别进入运算放大器U1A、U1C进行放大，放大倍数为50倍（R5/R2）。
放大后的信号经过R7、R24进行音量调节后输出给后级。
（2）C3、R8组成高通滤波器，选出声音中的高频部分，并送入U1B进行放大，放大后的信号去驱动三极管Q1~Q4，让发光二极管D1~D8随音乐中的高频信号而闪烁。
（3）C6、R25组成低通滤波器，选出声音中的低频部分，并送入U1D进行放大，放大后的信号去驱动三极管Q5~Q8，让发光二极管D9~D16随音乐中的低频信号而闪烁。
二、元件清单表2 元件清单表三、元件测试表3元件测试表四、PCB设计及焊接1.元件排布及PCB走线设计图2跳线排布（先安装红色跳线部分）图3 整体电路分布及走线（部分跳线倍遮挡）2.实物焊接效果图图4先焊接跳线部分图5实物焊接效果图五、电路测试1.在电路电源输入端输入直流6V。
2.缓慢调节电位器R7、R24，使有声音的时候，红黄两组LED灯随声音音调的变化而变化。
3.电压测试（1）给电路接通电源，在周围环境很安静的情况下，测试集成块U1各脚电压并记录。
（2）给电路接通电源，在对着话筒不断说话的情况下，测试集成块U1各脚电压并记录。
（3）通过测试发现，在有声音和没有声音的两种情况下，电压有变化的引脚有那些？答：六、想一想，试一试1.R1开路，会造成的故障现象是什么？原因是什么？2. R5开路，会造成的故障现象是什么？原因是什么？3. LED1正负极装反，会造成的故障现象是什么？原因是什么？2015.07.26。
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变音信号产生电路的设计
1设计指标
设计一个变音信号发生器，使它能按一定规律交替发出两种不同的声音。
两种声音的频率和节拍可通过电路参数调整根据需要改变，使声音达到满意的效果。
2设计方案及其比较
2.1方案一
方案一的原理图如图1所示，该电路由两片NE555芯片组成，第一片为多谐振荡，从3管脚输出周期性变化的高低电平接入右边的555的5管脚。
当第一部分输出低电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/3Vcc和2/3Vcc。
当第一部分输出高电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/2Vo1和Vo1。
第二片芯片也能构成多谐振荡，但由于参考电压的不同，则会输出两种周期信号，且为交替发声。
从而实现变音。
调节R2可以改变声音的节拍，调节R4可以改变声音的频率。
图1方案一的原理图
2.2方案二
方案二的原理图如图2所示，在第一种方案的基础上，通过增加滑动变阻器Rv1和二极管，利用二极管的单向性，并改变Rv1，使电容C1的充放电时间基本相同，得到占空比接近0.5，稳定了电路，使输入的音频更加均匀，其电路工作原理与第一种相似。
图2方案二的原理图
2.3方案三
方案三的原理图如图3所示,该电路图由两片NE555芯片构成的低频两级多谐振荡器，彼此相互独立，两片芯片的输出端接一电容和电阻后级联接入到发生器中，通过调节输入电压，从而改变声音的音调，以此来实现变音效果。
图3方案三的原理图
2.4方案比较
以上三种方案都符合电路的运算公式，运用proteus进行了仿真发现精确度也相近，但是实际操作起来优劣势就出来了。
对于第一种方案，电路简单，可以比较稳定的输出两
种不同的频率，且频率稳定，易于实现，第二种方案与第一种相似，虽然在第一种的基础
上做出来改进，但是电路变得复杂，在调试的过程中也显得困难，对于占空比等于0.5的调试难度加大。
第三种方案，电路显得更加复杂，而且频率在也不显得这么稳定，调试的时候显得更加困难。
所以综上所述，最后选择第一种方案作为实现方案。
3实现方案
综上所述，我们将选择方案一来实现变音信号产生电路的设计，实现过程中我们将用
到表1中器件。
表1 元件列表
元器件名称规格数量原器件名称规格数量
直流源1 5V 1 面包板 1
万用表 1 导线若干
滑动变阻器10k 1 剪刀 1 电阻100k 1 镊子 1
电阻51k 1 NE555芯片 2
电阻1k 4
实验中所用到的芯片：NE555
图4 NE555内部方框图
图5 NE555管脚图
1地GND 2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc 图4为实现方案的原理图，该电路由两片NE555芯片组成，第一片为多谐振荡，从3管脚输出周期性变化的高低电平接入右边的555的5管脚。
当第一部分输出低电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/3Vcc和2/3Vcc。
当第一部分输出高电平时接入第二部分，第二部分中的管脚2、6的参考电压分别为1/2Vo1和Vo1。
第二片芯片也能构成多谐振荡，但由于参考电压的不同，则会输出两种周期信号，且为交替发声。
从而实现变音。
调节R2可以改变声音的节拍，调节R4可以改变声音的频率。
图4实现方案的原理图
图5(a),(b)为实物图，因为在实验室中并没有我们仿真的所有的元器件，所以选择的电阻比仿真的电阻大。
(a)
(b)
图5(a)(b)电路设计的实物图
4调试过程及结论
在调试过程中，因为第一在实验室拿的喇叭是坏的，导致第一次调试失败，又因为实验室并没有这次实验所要的器材规格，所以在连接电路所用的电阻的电阻值偏大，导致在调试的过程中因为电阻值过大使发生过于微弱，在换上滑动的变阻的时候经过反复的调试，得到想要的实验结果。
电路发出了两种不同频率的声音，通过调节滑动变阻，声音也得到了改变，所以，变音信号产生电路的设计成功
5心得体会
这是我第二次进行电子综合实训，课题是在别人选择后留下的，刚开始以为会很难，在查阅资料后，发现这是一个相当简单的一个电路设计，因为数电课中对于555芯片已经学习过了，有了一定的认识，所以在设计的时候感觉还算比较轻松。
就是在实验调试的时候出现了些问题，一方面是因为实验器材的原因，一方面也是我们的电路连接的不是特么美观，在电路的检查的时候比较麻烦，好在最后通过调试实验取得了成功。
这次课设让我又再一次熟悉了proteus,对于这个软件的运用又得到了进一步的加深，对于数电的理论知识也有了进一步的掌握，为今后关于电路方面知识的进一步学习打下了坚实的基础。
6 参考文献
[1] 伍时，数字电子技术基础.北京：清华大学出版社，2009.
[2] 周新民，周晓年，刘明，等.工程实践与训练教程.武汉：武汉理工大学出版社，2009.。