基于FPGA的語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

相關(guān)專題: 芯片

1 設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng),其示意圖如圖1所示。

圖1 數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)示意圖

(1)放大器1的增益為46dB,放大器2的增益為40dB,增益均可調(diào);

(2)帶通濾波器:通帶為300Hz~3.4kHz;

(3)ADC:采樣頻率fs=8kHz,字長(zhǎng)=8位;

(4)語(yǔ)音存儲(chǔ)時(shí)間≥10s;

(5)DAC:變換頻率fc=8kHz,字長(zhǎng)=8位;

(6)回放語(yǔ)音質(zhì)量良好。

不能使用單片語(yǔ)音專用芯片實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。

2 數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)硬件電路

2.1 放大器1即音頻信號(hào)放大電路

音頻信號(hào)放大電路如圖2所示。第一級(jí)放大(-4.7)倍。IRD120實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制,當(dāng)開關(guān)打到1的位置是增益自動(dòng)控制,當(dāng)開關(guān)打到2的位置是手動(dòng)控制。增益自動(dòng)、手動(dòng)控制是利用場(chǎng)效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū),漏源電阻受柵源電壓控制的特性。第二級(jí)放大(+101)倍。第三級(jí)放大倍數(shù)可調(diào),最大(-20)倍,保證ADC0809滿量程轉(zhuǎn)換。

圖2 音頻信號(hào)放大電路

2.2 帶通濾波器

帶通濾波器如圖3所示。實(shí)測(cè)帶通300~3300Hz。保證語(yǔ)音信號(hào)不失真地通過濾波器,濾除帶外的低頻信號(hào)和高次諧波。

圖3 帶通濾波器

2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)電路

ADC電路如圖4所示。題目要求采樣頻率fs=8kHz,字長(zhǎng)=8位,可選擇轉(zhuǎn)換時(shí)間不超過125 μs的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片,ADC0809的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs,可選用ADC0809。音頻信號(hào)經(jīng)過放大、濾波送給ADC0809 ADC電路,將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,再經(jīng)可編程器件送給存儲(chǔ)芯片。cp、oe、eoc、start、ale、din[7..0]接圖9。

圖4  ADC電路

來(lái)源:維庫(kù)


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