1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 数字化语音存储与回放系统 一、课题研究意义及现状 随着现代化步伐的加快,人们精神和物质水平的飞速发展,网络的飞速普及, 从磁带、录像带到 CD、 VCD、 DVD;从黑白电视机、彩色电视机、高清晰度电视机( HDTV)到具有数字信号处理功能的电视机;从留声机、录音机到语音信箱;现在正处在模拟信息到数字信息的变革之中, 而传统的磁带语音录放系统,比如以前体积较大的单片机和复读机等已不能满足人们的需求,随着计算机技术和数字电子的发展,人们发明了音质更好、体积小、容量大的数字化语音 存储与回放系统,比如应用于现在的 MP3、 MP4、手机、数字化录音
2、笔等等。 在数字化语音储存与回放系统的研究发展中,美、日等国在 80 年代就已进入应用阶段,并且已研究出成品投入市场,应用广泛,并且不断创新中。而就我们国内来说这行业虽然起步较晚,但是应用语音系统正在进入高潮中飞速发展。并且 近年来单片式语音集成电路发展迅速, ISD 公司已经推出语音容量为 6 秒至 16 分钟的芯片,预计未来两年将推出单片 3264 分钟的芯片。 数字化语音系统在我们如今的生活中也比比皆是,比如 数字通信系统 、工业控制、交通报站,仪器仪表等等在办公 、金融、公安、商业、旅行、教育等有直接的语音咨询管理,强大的功能推动着人们生活水平的发展。 随着数字信号处理器、超大规模集成
3、电路的高速发展,语音记录技术已从模拟录音阶段过渡到数字录音阶段。在数字化录音技术中,压缩后的语音数据有些存储在硬盘中,有些存储在带有掉电保护功能的 RAM 或 FLASH 存储器中。 随着计算机的普及和数字化语音系统的应用,在国外智能化图书馆和智能家居已进入人们的生活,而我国也开始发展并且有投入使用,在未来,我认为高速发展的数字化语音系统能让我们更快、更准确、更好地接收知识信息,在工业、生活 、教育中的应用可以使经济和文化传播双速发展。 二、课题研究的主要内容和预期目标 主要内容 1、课题要求音量可以调节,所以需设计前置放大器以及后面的语音功率放大器。 2、为了使的语音回放清晰,因此需设计带通
4、滤波器( 300-3400HZ) 3、课题要求存储时间必须达到 10s,需确定存储器的大小。 4.为了使回访时间更长,需要了解一下语音压缩方法。 5、最后 C语言进行调试。 预期目标 做数字化语音的存储和回放系统主要就是为了提高语音的质量和稳定降低噪声干扰,还有就是增加录音时间和提高存储率,还有如何数字化,可以 通过带同滤波器和音频前置放大器提高音质的稳定和质量,通过非失真压缩法提高利用率,还有就是通过中断方式控制录音和回放实现数字化。本系统完成了语音拾取、数字化存储及回放功能。对 300Hz 3 4kHz范围内音频信号进行存储和回放,在音频信号频率为 300Hz一 3 4KHz 范围内,系统
5、噪声小,语音回放效果良好。低频段效果较好,高频段稍次。结构紧凑,具有灵活的录音和回放功能、语音音量自动控制功能。 三、 课题研究的方法及措施 本方案是基于单片机 的设计一个可以进行存储与回放的数字化语音系统 . 组成部分:话筒、音频前置放大器、带通滤波器、 A/D、单片机、存储器、 D/A、功率放大器、扬声器 .单片机以 AT89C51 为主,放大器采用 NE5532 实现语音的调节,其中系统前向通道和后向通道中各设计了一个通带为 300Hz 一 3.4kHz 的带通滤波器, A D 转换系统中采样频率 fs=8KHz,字长为 8 位。由于数字语音信号数据庞大 , 10 s 语音信号数据即需
6、80K 存储器 , 为了提高存储器的利用率 , 必须进行数据压缩。 方案过程:语音信号经放大滤波后,送入 A D 进行模 数转换。转换后的数字化语音信号,通过单片机的控制写入片外数据存储器,完成语音数字化存储。回放时,单片机从数据存储器中将数据读出,送人并行 D A 转换器,进行数模转换,转换后的模拟信号经滤波、驻极体话筒收集语音信号 音频前置放大器 带通滤波 1 ADC0809 AT89C51 DAC0832 带通滤波 2 功率放大器 扬声器,回放声音 外部 RAM存储器 功率放大后,实现语音回放。 四、课题研究进度计划 第一阶段( 2 周):查阅资料,选题。 第二阶段( 2 周):分析任务
7、,收集资料,确定系统总体方案设计。 第三阶段( 4 周):撰写文献综述,查阅参考文献,完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第四阶段( 4 周):设计与写论文,软件程序设计,撰写设计报告与论文。 第五阶段( 2 周) :设计作品完善,论文修改。 五、参考文献 1 王杰 .数字化语音存储与回放系统设计 J. 科海故事博览科技索 ,2010.9(366):19. 2 (美)拉比纳,(美)谢弗 . 数字语音处理理论与应用(英文版 ) M. 北京:电子工业出版社 .2011.01. 3 Sun Microsystems, Inc. Connected Limited Device Configurati
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