基于單片機的語音播放系統(tǒng)分析與設(shè)計

1、畢業(yè)論文I摘要今天數(shù)碼語音技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種時尚化智能化人性化的代表技術(shù)，出現(xiàn)在工業(yè)、交通、軍事、安全保衛(wèi)、教育、娛樂、體育、通訊、廣告、旅游、休閑、政治宣傳等各個領(lǐng)域。自然的語音、聲音是稍縱即逝的聰慧的人類想了很多辦法來留存它們這樣可以在任何需要的時候重復(fù)播放出來。這種保留原聲的媒介曾有過鋼絲、黑膠唱片、膠片、磁帶、激光唱片等等，這些媒介都需要精密復(fù)雜的機械傳動裝置來配合，大多體積比較大耗電大，控制不夠靈活，有介質(zhì)磨損使用壽命有限。

2、現(xiàn)在我們可以采用數(shù)碼電子技術(shù)將純的無任何機械的半導(dǎo)體集成電路(IC)去完成語聲信號的存儲和還原這樣一類經(jīng)過存儲而還原播放的語言聲音，我們稱為數(shù)碼語聲。這類保存著數(shù)碼語聲的集成電路我們稱為數(shù)碼語聲電路，或語聲IC有了這些語聲IC聲音就能保留和還原，而且能被選擇性地反復(fù)播放，也就能讓不會說話的各種物品發(fā)出聲音或開口說話。語聲IC具有體積小、耗電少、可控制性能好、永無磨損、永久壽命等特點。它是采用電子處理技術(shù)將復(fù)雜的語聲信號“切分”成很多份，

3、以最小的單位存儲在自己內(nèi)部的存儲器里。當需要時，再把這些小份拼接成完整的語聲信號播放出來。經(jīng)由語聲IC的處理、保存再回放出來的聲音效果會比原聲有一定的失真現(xiàn)在還原聲音最好的是激光唱片方式它的聲音取樣頻率是44.1KHZ取樣位數(shù)是24位，簡單的說就是把一秒鐘的語聲信號橫著切24份，再豎著切4萬4千多份，累計把一秒鐘的信號切成了約100萬份分別存儲在激光唱片上，等播放時再拼在一起還原出來，因此有較好的還原度。而語聲IC因為制造技術(shù)和成本問題

4、，其能夠使用的存儲器容量比較小大多數(shù)的語聲IC都采用6KHZ5位采樣，即大約把一秒種的信號切成3萬份，因此還原效果就要差不少。但隨著技術(shù)的發(fā)展，這一差距正在減少。語聲IC的成本主要取決于內(nèi)部電路的復(fù)雜程度和存儲器的容量，在短時間語聲長度的產(chǎn)品中語聲IC的性能價格比是非常高有的種類的語聲IC價格低到只有幾分錢，這是任何其它數(shù)碼語聲還原設(shè)備無法比擬的。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞語音；IC；存儲器；聲音；語音芯片畢業(yè)論文1第1章概述1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀最近

5、的十五年是電子行業(yè)突飛猛進的時期，語聲IC的發(fā)展也見證了這一過程，十幾年前的產(chǎn)品幾乎都被淘汰出局了，期間也曾有幾十種語聲IC不斷被開發(fā)出來，總的方向是集成度越來越高、功能越來越強大、音質(zhì)效果越來越好、成本越來越低。最后，經(jīng)得住市場考驗的，目前在通用市場上幾乎只有三顆星星在閃耀。一是OTP芯片A8108A、8208A、840N系列。這款芯片是美國ISSI公司大約在1992年開發(fā)的，內(nèi)部有PROM存儲器，只能燒寫一次。原設(shè)計只是掩膜語音芯片

6、的開發(fā)工程樣片。過去用戶在要求投產(chǎn)MASKROM語音芯片前都希望廠家提供實驗用的工程樣片，但大多數(shù)廠家都是提供一個由很復(fù)雜的分立器件電路搭建的開發(fā)評估板——直到今天大多數(shù)廠家仍然如此，這板子很大只能和用戶的電路接口模擬使用，不能裝入用戶的產(chǎn)品中，更不能讓用戶小批量生產(chǎn)試投產(chǎn)，而且投產(chǎn)出來的掩膜片與評估板的音質(zhì)、管腳、電性能都有所不同，令用戶風(fēng)險很高。ISSI公司就開發(fā)了這一款芯片，而且設(shè)計了該芯片的開發(fā)工具，可以一起賣給用戶做實驗和小批

7、量生產(chǎn)，等試驗成熟后再投大量而便宜的掩膜芯片?？梢哉f它只是作為推銷ISSI公司掩膜芯片的一個促銷手段來設(shè)計的，但是OTP芯片的快速開發(fā)、簡單易控制等特性引起很多設(shè)計工程師的青睞，一直使用至今。另外，隨著個性化時代的到來，產(chǎn)品的設(shè)計日益多樣化，生產(chǎn)也朝著多品種、少數(shù)量的方向發(fā)展，再加上市場的風(fēng)云變幻加快，一般廠家用戶越來越不敢動輒幾萬、幾十萬地投產(chǎn)掩膜芯片，幾乎都是先拿OTP片試打市場，看市場反應(yīng)和接受程度再來定奪。因此該系列產(chǎn)品的銷量近

8、年來反而增大了很多。美國ISSI公司在2002年停止了該系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，目前由臺灣的一家公司提供兼容的產(chǎn)品。二是ISD系列產(chǎn)品。這款是美國ISD公司大約在1994年開發(fā)的，內(nèi)部有EEPROM存儲器，可以反復(fù)擦寫。ISD的這款產(chǎn)品具有劃時代的意義，因為它采用所謂“模擬存儲技術(shù)”實現(xiàn)了極好的語聲還原效果，而且能錄能放，控制簡單靈活，同時有很強的智能控制，令人耳目一新。該系列芯片經(jīng)過原珠海特思高公司、原深圳矽源公司、原北京泰思特研究所、北京中

9、青世紀公司近十年的努力推廣，目前已經(jīng)是通用語聲產(chǎn)品市場的主流。其中值得一提的是，由于ISD芯片的控制有一定的復(fù)雜性，在1996年前又兩項比較大的難點阻礙其應(yīng)用發(fā)展，一是ISD的技術(shù)資料一直只有很厚的英文資料和很簡單的中文資料，二是美國ISD公司提供的編程開發(fā)系統(tǒng)價格貴達1.8萬元套，都令開發(fā)技術(shù)人員寸步難行。1996年上述幾家公司聯(lián)合起來翻譯、編寫、出版了《ISD全系列單片語音錄放電路設(shè)計與應(yīng)用匯編》，同年北京中青世紀公司自行開發(fā)成功了