数字化语音存储与回放系统..
全国大学生电子设计竞赛历年题目分类
1．音频信号分析仪2．数字示波器
电动车跷跷板
第九届
2009年
1.光伏并网发电模
拟装置
2.宽带直流放大器
3.电能收集充电器
无线环境监测模拟装置
数字幅频均衡功率放大器
声音导引系统
全国大学生电子设计竞赛历年题目分类
模拟电子线路设计
无线电、高频电子线路设计
电子仪器、仪表
设计
数字系统与自动控制系统设计
第一届
1994年
简易数控直流电源
多路数据采集系统
第二届
1995年
1．实用信号源的设计和制作
2．实用低频功率放大器
2．简易无线电遥控系统简易Biblioteka 阻、电容和电感测试仪第三届
1997年
直流稳压电源
2．电压控制LC振荡
器（高频）
1．简易逻辑分析仪
2．低频数字式相位测量仪
1．简易智能电动车
2．液体点滴速度监控装置
第七届
2005年
1．数控恒流源
2．三相正弦波变频电源
3．正弦信号发生器（高频）
1．单工无线呼叫系统
1．集成运放测试仪
2．简易频谱分析仪
悬挂运动控制系统
第八届
2007年
1．开关稳压电源
2．程控滤波器
调幅广播收音机
简易数字频率计
水温控制系统
第四届
1999年
测量放大器
1．短波调频接收机
1．频率特性测试仪2．数字式工频有效值多用表
数字化语音存储与回放系统
第五届
2001年
1．高效率音频功率放大器
2．波形发生器
2．调频收音机
简易数字存储示波器
1．数据采集
毕业设计175数字存储与语音回放系统
引言语言在人类发展史中起到了至关重要的作用，它的作用并不亚于直立行走和工具的使用，怎样能把人类的语言丝毫不差地记录下来也是人们一直思考的问题。
传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便,在电子与信息处理的使用中受到许多限制。
本文提出的体积小巧,功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。
数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字控制。
使用单片机以及外部电路的配合完全可以达到语音存储与回放的目的。
本系统采用了美国ISD公司的专利产品ISD2590（录音90秒）语音芯片，此芯片具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等特点。
该芯片采用模拟数据直接在半导体存储器中存储的技术，不需经过A/D或D/A转换。
因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。
片内信息可保存100年（无需后备电源），存储单元可反复录音十万次。
语音芯片的使用大大简化了本系统的设计过程。
该芯片的一大特点就是可分段录制声音并分段播放出来，通过89C51单片机对语音芯片进行控制完成录放。
随着科学技术的飞速发展，仅仅存储和回放语音是不够的。
语音技术正朝着语音合成和语音识别的方向发展。
智能翻译机、语音拨号、语音查询、语音自动定票系统、语音工业控制等等，可以想见，凡用计算机的地方都会有语音识别。
在计算机辅助教育方面，计算机就成为专业的家庭辅导教师；在幼儿进行启蒙教育的玩具中，语音识别也将倍受欢迎。
电脑语音合成技术即CTI（Computer Telephone Integration），是用计算机技术处理电话语音。
通常是建一个信息呼叫中心，用户打来电话时计算机会自动地一层层地转给相关部门，一直到为用户解决问题为止。
可想而知，随着语音合成技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。
其应用和经济社会效益前景非常良好。
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计
基于单片机的语音存储与回放系统毕业设计基于单片机的语音存储与回放系统是一种能够实现语音录制、存储和回放功能的设备。
它可以用于各种应用场景，如语音备忘录、语音留言板、语音识别系统等。
该系统的设计需要完成以下关键功能：1. 语音录制：通过麦克风或其他输入设备采集语音信号，并将其转换为数字信号。
可以使用ADC模块将模拟信号转换为数字信号。
2. 存储功能：设计合适的存储器，如EEPROM或Flash存储器，用于存储采集到的语音信号。
存储器的容量应根据实际需求确定，并能够支持快速的读写操作。
3. 控制功能：设计合适的控制电路，通过按键或其他输入设备实现对语音录制和回放功能的控制。
可以使用GPIO口或外部中断等方式实现按键输入的响应。
4. 回放功能：设计合适的音频输出电路，将存储的语音信号转换为模拟信号，并通过扬声器或耳机输出。
可以使用DAC模块将数字信号转换为模拟信号。
5. 用户界面：设计合适的显示屏幕和操作界面，用于显示当前状态和操作指令。
可以使用LCD显示屏和按键等设备实现用户交互。
在设计过程中，需要考虑系统的实时性、容错性和稳定性。
同时，还需要进行适当的电路布局和信号处理，以减少噪音和干扰对语音信号的影响。
在编程方面，可以使用C语言或汇编语言编写程序，实现语音录制、存储和回放的功能。
需要考虑存储器的管理和控制、按键输入的处理、音频数据的处理等方面。
最后，还需要进行系统的测试和调试，确保系统的稳定性和功能完整性。
可以通过模拟语音信号进行录制和回放测试，检查系统的录制和回放效果是否符合要求。
综上所述，基于单片机的语音存储与回放系统的毕业设计需要涉及硬件电路设计、嵌入式软件编程和系统测试等多个方面的知识和技能。
需要深入理解语音信号处理、存储器管理和控制、电路设计和嵌入式系统等知识，并具备一定的创新能力和解决问题的能力。
论数字化语音存储回放系统设计
论数字化语音存储回放系统设计作者：陈子毅来源：《科技资讯》2012年第33期摘要：近年来，随着科学技术水平的不断提高，各种高科技产品逐渐走进了人们的生活。
数字化语音处理技术作为高科技应用领域当中的一个热点，其从理论到相关产品现已基本趋于完善。
它与医疗卫生机构以及福利事业的生活支援系统有着十分密切的联系，并且极有可能成为下一代操作系统的用户界面。
基于此点，本文就数字化语音存储回放系统的设计进行研究。
关键词：数字化单片机语音存储回放系统设计中图分类号：TN912 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0028-011 数字化语音存储回放系统的基本原理1.1 语音信号采集通常情况下，人能够听到的声音频率范围为大于20 Hz、小于20000 Hz的信号，通常情况下的语音信号频率最高能达到3400 Hz。
所谓语音信号采集是指将通过麦克风和高频放大器的语音声波信息，转换为模拟量电信号，最后转变成数字量的过程。
要想确保采集信号不存在失真现象，采样频率要为模拟信号最高频率的2倍以上，即最低频率为6800 Hz，在考虑语言质量的前提下，应当将采样频率确定为8000 Hz。
1.2 语音压缩待录制信号在输入到系统中后，先被分配到各自的预放大器，直到放大到合适的电平后，转移到信号混合单元将信号进行混合，形成一路完整的信号，并交由低通滤波器将高频滤去，将处理后的语音送至A/D转换器实施模数转换，将其变为频率为8 kHz的语音信号，形成特定的串行比特流，利用串行的方式将语音信号送至语音压缩单位。
利用语言压缩单元20 ms为一帧的速率对语音信号实施40∶1的高倍压缩，最终生成2.4 kb/s的压缩语音，由此完成语音压缩流程。
1.3 语音生成原理一般情况下，由于可将语音生成过程看作是语音采集过程的反向过程，所以掌握语音生成过程能够实现回放语音信号的功能。
值得注意的是，语音生成过程并不是原原本本地将语音信息进行恢复，而是对原来语音可重组、可控制的地方进行实时恢复。
语音采集回放电路
数字化语音存储与回放系统高海春, 任开达, 孔德峰, 徐和杰, 李文瑜(华东船舶工业学院电子与信息系, 江苏镇江212003)摘要: 设计并制作了一个数字化语音存储与回放系统,由于采用了滑动平均值滤波法进行数字滤波及非失真压缩算法,该系统获得了稳定的性能。
关键词: 语音; 单片机应用; 回放系统0 引言传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便,在电子与信息处理的使用中受到许多限制。
本文提出的体积小巧,功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。
数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字控制。
其中,关键技术在于:为了增加语音存储时间,提高存储器的利用率,采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储,而在回放时再进行解压缩;同时,对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰,从而确保了语音回放的可靠质量。
1 基本原理1) 语音采集原理人耳能听到的声音是一种频率范围为20 Hz～20 000 Hz ,而一般语音频率最高为3 400 Hz。
语音的采集是指语音声波信号经麦克风和高频放大器转换成有一定幅度的模拟量电信号,然后再转换成数字量的全过程。
根据“奈奎斯特采样定理”, 采样频率必须大于模拟信号最高频率的两倍[1 ] ,由于语音信号频率为300～3 400 Hz ,所以把语音采集的采样频率定为8 kHz。
2) 语音生成原理单片机语音生成过程,可以看成是语音采集过程的逆过程,但又不是原封不动地恢复原来的语音,而是对原来语音的可控制、可重组的实时恢复。
在放音时,只要依原先的采样值经D/ A 接口处理,便可使原音重现。
2 硬件设计2. 1 单片机系统控制电路本系统主要由8031 、ADC0808 、DAC0832 、8255及RAM62256组成,其中ADC0808 、DAC0832及8255的片选信号由8031 的高位地址经74LS138 译码所得。
在电路中利用8255 进行数字存储器的扩展,其中PB ,PC 用于扩展地址,PA 用于扩展数据。
基于ADPCM的数字语音存储与回放系统
基于ADPCM的数字语音存储与回放系统作者：李涛曾攀肖功海来源：《现代电子技术》2013年第13期摘要：系统以单片机和FPGA为控制核心，实现了语音存储与回放系统。
能够采集模拟语音信号以及耳机立体声信号，以ADPCM（自适应差分编码）的方式提高了存储器的利用率，语音存储时间可达2 min；基于短时傅里叶变换原理，实现了语音信号的频谱分析与实时显示。
同时，利用立体声音频功放播放语音，每声道音量可调并具有静噪功能。
此外，系统还采用预加重、去加重、抗混叠滤波等措施，有效地提高了信噪比。
语音回放质量良好，存储时间较长。
关键词：语音存储与回放； ADPCM；短时傅里叶变换； FPGA控制中图分类号： TN911.7⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）13⁃0049⁃04 Digital voice storage and replay system based on ADPCMLI Tao1，2， ZENG Pan1，2， XIAO Gong⁃hai1（1. Shanghai Institute of Technical Physics， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200083， China；2. University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100039， China）Abstract ： With singlechip and FPGA as the cybernetics core， the system realizes voice storage and reply system. It can collect and simulate voice signals and stereo signals from earphone and lift utilization rate of memory by the use of ADPCM， which means the voice can be stored for more than 2 minutes. Based on the short⁃time Fourier transform principle， it can also achieve spectral analysis of voice signals and real⁃time display. Through using the stereo audio amplifier，each sound track can be adjusted and muted. Furthermore， some measures as pre⁃emphasis，de⁃emphasis and anti⁃aliasing filtering are used in this system to increase SNR efficiently and get good quality of the recorded voice for a longer time.Keywords： voice storage and replay； ADPCM； short⁃time Fourier transform； FPGA control0 引言由单片机与FPGA共同完成语音的录制与回放，可以拥有丰富的接口资源和运算能力，鉴于PCM的存储冗余值过大和DPCM的量化噪声问题，ADPCM成为了不错的压缩算法[1⁃2]。
基于51单片机的数字语音存储与回放系统设计
基于51单片机的数字语音存储与回放系统设计摘要该文采用AT89C51单片机和ISD2560语音芯片设计一款实时语音录放系统，能实现录音时间达60s、录放音受按键控制、可复位且音量可调等诸多功能。
整个系统共有三大模块：单片机控制模块、语音录放模块、功放模块。
控制模块核心是51单片机的口线功能,通过对按键的识别来控制语音录放模块的工作模式；语音录放模块能实现对声音的处理、存储以及复原的功能；功放模块能对复原好的音频信号加以放大，使声音更加清晰明亮.整个设计围绕以下三方面进行研究:总体方案设计、硬件电路设计、软件设计。
关键词：AT89C51单片机,语音存储，语音回放DESIGN OF VOICE RECORDING AND PLAYBACK SYSTEMBASED ON AT89C51ABSTRACTThe propose of this paper is to design a real-time speech recording system with AT89C51 microcontroller and ISD2560 voice chip,it can realize the recording time of 60s， sound recording and playback controlled by button, can reset and voice can adjust. The system includes three modules:single chip microcomputer control module, voice recording module, power amplifier module。
Core of control module is 51SCM mouth line function， through the identification of key to control the voice recording module work model;voice recording module can realize voice processing，storage and playback;power amplifier module for audio signal amplified, to make the sound more clear and bright。
语音存储与回放系统研究
８ Ｓ ｎ 一 Ａ（ － １ ≤ ７ 时 ｅｎ ＝Ｓ ｎ一 Ｓｎ １ ≤ （） ｎ ） （） （） （一 ）
我 们采用 Ｄ Ｃ 压缩编码 方案 。它是 一种 比较成 熟 的 Ｐ Ｍ 压缩编 码方法 ， 实现 原 理是 对信 号抽 样 值与 信 号 预 测值 的 差值 进行量 化 编码 ， 以压 缩 数 码 率 ， 可 提高 存储 空 间 利 用 率， 使语音 存 储 时间 增 加一 倍 。Ｄ Ｃ 系 统 是一 个 负 反 馈 Ｐ Ｍ 系统 ， 采用 这种结 构可 以避免 量化 性误差 的积 累 ， 但是 由于
摘
要 ： 字化 语音存储 与 回放 系统 以单 片机 为控 制 核 心 ， 数 实现 了语 音存储 与 回放 系统。 系统 由话 筒电路 、 置放 大 前
与 滤 波模 块 、 Ｄ 采 样 、 ／ 转 换 与 功 放 输 出模 块 组 成 。其 中 ， ＤＣ的 采 样 频 率 ｆ ｋ ， 长 为 ８住 ， Ｃ 的 变换 频 率 ｆ Ａ／ ＤＡ Ａ ＝８ Ｈｚ 字 ＤＡ 一８ ＫＨｚ 字长 为 ８住 ， 音存储 时 间 ４秒 以上 ， ， 语 回放 质量 良好 。同时 ， 在保 证语 音质 量 的前提 下 ， 少 系统 噪声 电平 ， 音 减 语
模块组 成 。
话筒输入语 音信 号分 别经前 级 放大 的 幅度调 理与 抗混
入 阻抗 ， 能够 较好地 抑制环境 噪声 ， 过一 个外 接 电 阻 即可 叠 滤 波 器 后 ， ＡＤ 采 样 器 进 行 数 字 量 化 。采 样 所 得 数 据 在 通 由
实 现增益 控制 。其 精度 高 功耗 低 ， 用 于 微 弱信 号 的 前级 单 片机 内部通 过 ＡＤ Ｃ 编 码后 存 人 外部 存 储器 ， 样 便 适 Ｐ Ｍ 这
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摘要语音录放系统以AT89C51单片机为控制核心。
ISD2560是一种永久记忆型语音录放电路器件，它具有音质自然、使用方便、单片存放、反复录音、低功耗、抗断电等特点，广泛应用于许多领域。
ISD2560省去A/D和D/A转换器，集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480 KB的EEPROM。
为降低成本，在最小硬件设计基础上，系统功能尽可能用软件程序实现，利用C51高级C语言编程开发。
关键：词AT89C52单片机，ISD2560，语音录放前言单片机是一款功能强大，集成度非常高的数字处理系统。
它集成了ADC和PWM 的模块而且还有硬件滤波器！它基本上可以处理生活中实时性不太强的数字信号和模拟信号，并实现通信。
该课题设计基于AT89C51单片机，介绍和分析了录音器的基本原理，并作出较为简单的录音器模型展示其原理！主要运用了AT89C51单片机内部集成的ADC转换模块以及PWM功能，将从外部接收的模拟信号转换为数字信号，并存储在AT45DB41B存储芯片中，再将从AT45DB041B存储芯片中读取数字信号转化为模拟信号，送到外部的喇叭中进行播放。
主要功能有录音，存储，删除，放音等！AbstractThe voice recording system with AT89C52 MCU as the control core. ISD2560 is a permanent memory type voice recording circuit device, it has the quality of natural, easy to use, a monolithic storage, repeated recordings, low power consumption, power resistance and other characteristics, are widely used in many fields. ISD2560without A / D and D / A converter, high integration level, interior includes a preamplifier, an internal clock, timer, sampling clock, filters, automatic gain control, logic control, analog transceiver, decoder and480 KB EEPROM. In order to reduce the cost, the minimum based on the hardware design, system function as far as possible using a software program, using C51 advanced C programming languageKeywords: AT89C52, ISD2560, voice recording circuit目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 数字语音录放系统的发展 (1)第2章单片机控制语音录放系统的设计 (2)2.1总体方案论证 (2)2.2 单片机AT89C52 (2)2.3 ISD2560语音芯片 (4)第3章硬件电路及软件实现 (8)3.1 系统硬件电路设计 (8)3.2 系统软件设计 (10)第5章总结 (12)致谢.................................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献 (13)附录 (14)附录1：元器件清单 (14)附录2：作品照片 (16)附录3：作品照片 (17)第1章绪论1.1 引言目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电脑音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等，本文用单片机AT89C51和录放时间达60s的数码语音芯片ISD2560设计了一套智能录取、循环播放，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。
1.2 数字语音录放系统的发展数字语音录放是指利用数字技术对语音信号进行采集、处理、并且在一定存储设备中进行存储，并可在需要时进行输出的过程。
相对于模拟设备来说，数字设备易于集成、小型化、成本更低，同时更为稳定，且操作更为直接、方便，使得数字语音录放系统目前在各种领域中得到了广泛的应用。
例如监控环境中使用的语音采集系统；再如家庭或学校中使用的语音复读机等，都可看作是数字语音录放系统的典型应用。
然而目前一般的数字语音录放系统中，对语音只是进行简单的采集、存储和播放；虽然可以较大程度上保证语音的保真度，但过多的语音数据会造成对大量存储设备的需求。
对于大型系统，可通过采用大容量的硬盘、甚至大规模的磁盘阵列来解决；但是对于小型的设备，例如便携式的语音复读机，由于容量有限，则不能采用同样的方法。
近年来，语音信号处理技术研究的突飞猛进，为数字语音录放系统提供了新的发展空间。
对语音的采集、处理从前简单的波形编码转变为进行参数编码、压缩，从而大大减少了存储数据。
举例来说，原始语音一般都是采用8KHz抽样，16bits的线性PCM编码进行采集后的数据进行压缩，存储量则可以大大减少，当需要恢复语音时，可利用编码后的参数进行合成，可以得到质量令人满意的结果。
第2章 单片机控制语音录放系统的设计2.1总体方案论证方案一：利用单片机及其外围硬件电路（如A/D 、D/A 、存储器等），就能完成语音信号的数字化处理，实现语音的存储与回放，及单片机测控系统的语音提示报警及语音提示操作。
但是语音信号容易受到外界干扰而失真，并且信号的压缩存储比较复杂，硬件电路不宜调试。
方案二：直接采用单片机AT89C51与专用的语音处理芯片ISD2560设计实现语音存储与回放，实现语音的分段录取、组合回放。
语音信号抗干扰能力强，存储方便，调试简单，还可以作为语音服务的子系统。
所以，选择此方案。
本设计基于语音回放系统，可实现录音，循环放音功能。
系统框图如下图所示：图3-1系统框图2.2 单片机AT89C51AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，功能强大AT89C51单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
单片机控制 ISD2560按键录音 松键循环放音2.2.1 主要性能参数·与MCS—51产品指令和引脚完全兼容·8k字节可重擦写Flash 闪速存储器·1000 次擦写周期·全静态操作：0Hz—24MHz·三级加密程序存储器·256×8字节内部RAM·32个可编程I/O口线·3个16位定时/计数器·8个中断源·可编程串行UART 通道·低功耗空闲和掉电模式图3-2 AT89C52引脚分布功能特性概述：AT89C51 提供以下标准功能：8k字节Flash 闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O 口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2.2.2 引脚功能说明·P0 口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
·P1-P3 口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
P3口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：图3-3·RST：复位输入。
·ALE/PROG：地址锁存允许端·PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号。
·EA/VPP：外部访问允许。
·XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
·XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
2.3 ISD2560语音芯片2.3.1 ISD2560的简介ISD2560语音芯片是美国Winbond公司产品，是ISD系列单片语音录放集成电路的一种。
这是一种永久记忆型语音录放电路，录音时间为60s，可重复录放10万次。
芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，省去了A/D、D/A转换器。
每个采样值直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。
ISD2560 集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480K字节的E2PROM等，内部原理框图及引脚排列如图3-4所示。
ISD2560 控制电平与TTL电平兼容，接口简单，使用方便。
该器件的采样频率为8.0KHz但通频带和音质会有所降低。
此外，ISD2560还省去了A/D和D/A转换器。
其集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480K字节的EEPROM。
ISD2560内部EEPROM存储单元均匀分为600行，有600个地址单元，每个地址单元指向其中一行，每一个地址单元的地址分辨率为100ms。
此外，ISD2560还具备微控制器所需的控制接口。
通过操纵地址和控制线可完成不同的任务，以实现复杂的信息处理功能，如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。
ISD2560可不分段，也可按最小段长为单位来任意组合分段。
2.3.2引脚功能说明图3-5 ISD2560引脚图ISD2560具有28脚SOIC和28脚PDIP两种封装形式。