毕业设计（论文）-数字存储与语音回放系统

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1、毕业设计（论文）报告用纸第36页共35页.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

2、、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

3、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。时至今日，

4、语音技术产品的市场日益升温，语音识别技术已经成为计算机进一步在亿万百姓中普及的关键技术，也必将成为信息产业的标志性技术和未来计算机的重要特征。1概述1.1系统要求工程设计并制作一个数字化语音存储与回放系统。要求：（1）、放大器增益可调。（2）、带通滤波器：通带为300Hz-3.4KHz。（3）、ADC采样频率8kHz，字长8位。（4）、语音存储时间不少于90秒。（5）、DAC变换频率8kHz，字长8位。毕业设计（论文）报告用纸第36页共35页（6）、回放语音质量好。1.2课题基本要求（1）掌握单片机的基本原理并应用于该毕业设计课题中；（2）熟悉对数字

5、化语音系统的存储与回放；（3）掌握语音芯片ISD2590工作原理；（4）设计制作语音存储与回放系统；（5）掌握单片机软件编程方法。1.3课题相关背景目前语音技术的研究现状来讲，技术已经有了很大发展。语音识别和语音合成技术是实现人机语音通信及建立一个有听和讲能力的口语系统所必需的两项关键技术。使电脑具有类似于人一样的说话和听懂人说话的能力。语音识别技术主要包含几个方面：语音控制、电子发声、连续语音识别、非连续语音识别和语音学习。目前主要是在支持中英文，实现中英文混合识别问题上，存在一些障碍。同时在识别大量词汇和个别发音方面还很难做到准确。作为语音识别技

6、术新方向的语音学习，它则要求人模仿标准发音，其面临的困难是如何衡量人模仿的好坏。和语音识别相比，语音合成技术相对说来要成熟一些，是该领域中近期最有希望产生突破并形成产业化的一项技术。语音合成技术是计算机"开口说话"的关键，现阶段语音合成的最大进展是已经能够实时地将任意文本转换成连续可懂的自然语句输出，相应技术通常称为文语合成或文语转换(TTS)。TTS使得数据通信和语音通信在终端一级实现交融，人们将有望在获取Internet信息时，使短消息服务、电子邮件等多数以文本方式提供的信息也用语音的方式输出。语音合成的主要功能是：根据韵律建模的结果，从原始语音

7、库中取出相应的语音基元，利用特定的语音合成技术对语音基元进行韵律特性的调整和修改，最终合成出符合要求的语音。回到我们的语音存储与回放系统，其在现实生活中一个具体使用的例子就是公车报站系统。公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。传统由乘务人员人工报站，该方式因其效果太差和工作强度太大，在很多大城市已经被淘汰。近年来，随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得汽车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化的

8、服务。2基本设计原理2.1语音采集与生成原理人耳能听到的声音是一种频率范围为20Hz～20000Hz,而一般