常州信息职业技术学院学生（毕业）
设计（）题目：ISD4004语音芯片翻录器设计
（）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的（），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期： -
指导教师签名：日期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用（）的规定，即：按照学校要求提交（）的印刷本和电子版本；学校有权保存（）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布的部分或全部内容。
作者签名：日期：
（）任务书
专业计算机应用技术班级计应041 姓名
一、课题名称：ISD4004语音芯片翻录器设计
二、主要技术指标：1、项目包含硬件部分与软件部分2、硬件包括：ISD4004读写模块、录放模块、输入模块、功放模块、电源模块。3、毕业符合规范
三、工作内容和要求：
1、系统分析、功能模块设计
要求： 1) 描述系统应具备的功能；
2）画出系统功能分析图
3）描述每一模块的功能
2、单片机硬件电路设计
要求：1）根据系统功能分析的结果画出硬件电路模型图（草图）
2) 根据硬件电路模型图画出原理图并布出PCB板，用制板机制出电路板
3）在所制的电路上，焊接所需的元器件（同时在万能板上焊上所需的元器件，用于调试
电路时用,这样可以减少设计成本）。
3、各功能程序设计
要求： 1）跟据用户所需的功能，编写程序（在Keil uVision2编译环境下），主要以C语言为主，嵌入部分汇编语言。
2）思路清晰、各功能模块标明注释
4、系统功能调试
要求：1）画出实现每一功能的用例图
2）设计实现这些功能用到的视图、宏或程序代码
5、编著设计
要求：1）中应含各项工作内容
2）的最后一部分应含设计总结
3）满足要求的字数、严禁抄袭
四、主要参考文献：
1、《Protel 99SE电路设计技术入门与应用》电子工业出版社
2、《模拟电子技术》西安电子科技大学出版社
3、《单片机高级语言C51Windows环境编程与应用》电子工业出版社
学生（签名）年月日
指导教师（签名）年月日
教研室主任（签名）年月日
系主任（签名）年月日
（）开题报告
目录
摘要
关键词
前言
一、ISD4004 系列语音录放集成电路应用说明 (6)
1、简述 (6)
2、引脚描述 (8)
3、SPI(串行外部接口) (10)
4、时序 (13)
5、典型应用电路 (15)
6、电气参数 (18)
二、低电压音频功放电路 (22)
三、电路设计原理图 (28)
四、电路设计PCB板 (30)
五、源程序代码设计 (31)
六、总结 (42)
七、谢辞 (42)
八、参考文献 (42)
ISD4004语音芯片翻录器的研制
吴玲玲
摘要
针对ISD语音芯片的特点，设计一种由单片机控制，能够循环录放的语音电路，可作为录音机，复读机、音频记录仪使用，既节省存储空间，又降低成本，具有较高的实用价值。
关键词：ISD4004 语音循环录放。
Summary
Aim at the characteristics of the ISD speech chip, design a kind of from single slice machine control, can circulate to record to put
of speech electric circuit be a tape recorder, replying to read machine,the audio frequency record instrument usage, since economical saving space, and then decline low cost, have higher practical value.
Keyword:The ISD4004 speeches record to put circularly.
前言
ISD系列语音芯片是美国ISD公司推出的产品。该系列语音芯片采用多电平直接接模拟存储（Chip Corder）专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中，没有A/D转换误差，因此能够真实、自然地再现语音、音乐及效果声。避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率及高密度多电平闪烁存储阵列等，因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入。采样频率可为4.0Hz、5.3Hz、6.4Hz、8.0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。片内信息存于内烁存储器中，可在断电情况下保存100年（典型值）反复录音10万次。器件工作电压3V，工作电流25～30mA，维持电流1μA?单片录放语音时间8～16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。目前，市场上的固体录音机及各种录音笔，大多采用的是顺序录音，不具备循环录音功能，一旦存储器录满，必须重新操作才行。本文设计一种能够循环录放的语音电路，即可解、上述问题。
一、ISD4004 系列语音录放集成电路应用说明
1、简述
◆单片8至16分钟语音录放、8、10、12及16分钟
◆3V单电源工作
◆工作电流2530mA，维持电流1uA
◆高质量、自然的语音还原技术
◆自动静噪功能
◆无需开发系统
◆内置微控制器串行通信接口
◆多段信息处理
◆不耗电保存信息100年（典型值）
◆100000次录音周期（典型值）
◆片内免调整时钟，可选用外部时钟
ISD4004-10M 10分钟 6.4KHz 2.7KHz 2400 250ms 819.2KHz ISD4004-12M 12分钟 5.3KHz 2.3KHz 2400 300ms 682.7KHz ISD4004-16M 16分钟 4.0KHz 1.7KHz 2400 400ms 512KHz
Figure: ISD4003 Series Black Diagram
ISD4004系列TSOP及PDIP、SOIC引脚如下：（和ISD4003系列相同）
Figure 1： ISD4004 Series TSOP and PDIP/SOIC Pin outs
ISD4004系列工作电压3V，单片录放语音时间8至16分钟，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防
混清滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频放大器及高密度多电平闪烁存贮陈列。
芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口（SPI或Micro wire）送入。芯片采用多电平直接模拟量存贮技术，每个采样值直接存贮在片内的闪烁存贮器中，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固置化和压缩造成的量化噪声和多属声。采样频率可为4.0,5.3,6.4,8.0KHz,频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100年（典型值）反复录音10万次。
2、引脚描述
电源（VCCA，VCCD）为使噪声最小，芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并分别引到外封装的不同引脚上，模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能靠近供电源处相连，而去耦电容应尽量靠近器件。
地线（VSSA，VSSD）芯片内的模拟和数字电路也使用不同的地线。几个VSSA 尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源上，VSSD也用低阻通路连到电源上。这些接地通路要足以使VSSA与VSSD之间的阻值小于3Ω。芯片的背面是通过衬底电阻连接到VSS的，在做COB时托盘须接VSS或悬空。
同相模拟输入（ANAIN+）这是录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻挠决定了芯片频率的低端截止频率。在差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16mV。这两种戏动方式见下图
反相模拟输入（ANAIN-）差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16mV，本端的标称输入阻挠为56kΩ，单端驱动时，本端通过电容接地。两种方式下，ANAIN+和ANAIN-端的耦合电容值应相同。
音频输出（AUDOUT）提供音频输出，可驱动5KΩ的负载。
片选（SS）此端为低，即选中ISD4003B系列
串行输入（MOSI）此为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端，供TER输入
串行输出（MISO）TER串行输出端，TER末选中时，本端呈高阻态。
串行时钟（SELK）TER的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSI和MISO的数据传输。数据在SCLK上升沿锁存到TER，在下降沿移出TER。
忠断（INI）本端为漏极开路输出，TER在任何操作（包括快进）中检测到EOM或OVF时，本端变低并保持。中断状态在下一个SPI周期开始清除，中断状态也可用RITN指令读取。
OVF标志指示TER录放操作已到达存贮器的末尾。
EOM标志只在放音过程中检测到内部的EOM标志时，此状态位置1。
行地址时钟（RAC）漏极开始输出。每个RAC周期表示TER存贮器的操作进行了一行（TE63480系列中的存贮器其2400行）。8KHz采样频率的器件，RAC周期为200ms，其中175ms保持高电平。低电平为25ms。快进模式下，RAC218.75us 高电平，31.25us为低电平，该端可用于存贮管理技术
外部时钟（XCLK）本端有内部下拉元件，芯片内部的采样时钟在出厂前已调校，误差在+1%内，商业级芯片在整个温度和电压范围内，频率变化在+2.25%内.
工业级芯片在整个温度和电压范围内,频率变化为-6%+4%，此时建议使用稳
压电源.若要求更高精度，可从本端输入外部时钟(如前表中所列).由于内部
的防混淆及平滑滤波器已设定，故上述推荐的时钟频率不应改变。输入时钏
的占空比无关紧要，因内部首先进行了分频，在不外接时钟时，此端必须接
地。
自动静噪（AMACP）当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时，1MF电容,构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。检测出的峰值电平为内部设定的
阈值作比较，决定自动静噪功能的翻转点，大信号时自动静噪电路不衰减，
静音时衰减6dB，1uF电容也影响自动静噪电路时信号幅度的响应速度，本
端接VCCA则禁止自动静噪。
3、SPI(串行外部接口)
TE63480工作于SPI串行接口.SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作，因此对TE63480而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚数据，在下降沿将数据送至MISO引脚。协议具体内容如下：
1、所有串行数据传输开始于SS下降沿。
2、SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间保持为高电平。
3、数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出。
4、SS变低，输入指令和地址后，TER行能开始录放操作。
5、指令格式是8位控制码加16位控制码。
6、TER的任何操作（含快进）如果遇到WOM或OVF，则产生一个中断，该中断
状态在一下个SPI周期开始时被清除。
7、使用“读”指令会使中断状态位移出TER的MISO引脚时，控制及地址数据
也同步从MOSI端移入。因此，要注意移入的数据是否与器件当前进行的操作兼容，当然，也允许在SPI周期里，同进执行读状态和开始新的操作（即新移入的数据与器件当前操作可以不兼容）
8、所有操作在运行位（RUN）置1时开始，置0时结束。
9、所有指令都在SS端上升沿开始执行。
（1）信息快近
用户不必知道的确切地址，就能快进跳过一条信息。信息快进只用于放音模式。
放音速度是正常的1600倍，遇到EOM后停止，然后内部地址计数器加1，接向下条信息开始处。
上电顺序
器件延时TPUD（8KHz）采样时，约为25毫秒）后才能开始操作。因此，用户发完上电指令后，必须等待TAUD，才能发出一条操作指令。例如：从00处放音，应遵循如下时序：1、发power up命令；2、等待TPUD（上电延时）；3、发地址值为00的SETPLAY命令；4、发PLAY命令。
器件会从00地址开始放音，当出现EOM时，立即中断，停止放音。
如果从00处录音，则按以下时序；1、发power up命令；2、等待TPUD（上电延时）；3、发power up命令；4、等待2倍TPUD；5、发地址值为00的SETREC 命令；6、发REC命令。器件便从00地址开始录音，一直到出现OVF（存贮器末尾）时，录音停止。
（3）SPI端口的控制位
（4）SPI控制寄存器
SPI控制寄存器控制器件的每处功能，如录放、录音、信息检索（快
进）、上电/掉电、
开始、停止操作、忽略地址指针等。详见下表
位值功能位值功能
RUN
= = 1
允许/禁止
操作
开始
停止
PU
=
=
1
电源控制
上电
掉电
P/-R
= = 1
录/放方式
放音
录音
IAB
=
=
1
操作是否使用指令地址
忽略输入地址寄存器的内容
使用输入地址寄存器的内容
MC
= = 1
快进模式
允许快进
禁止快进
P15~P0 行指针寄存器
A0~A15 输入地址寄存器
的存储空间，在操作到达该行之前，应发出第二个SPI指令将IAB置1；原则器件在同一地址上反复循环。这个特点对语音提示功能很有用，RAC脚和IAB位可用于信息管理。
4、时序
Symbol Characteristics Min Max Units Conditions
T SSS SS Setup Time 500 nsec
T SSH SS Hold Time 500 nsec
T DIS Data in Setup Time 200 nsec
T DIH Data in hold Time 200 nsec
T PD Output Delay 500 nsec
500 nsec
T DF(2)Output Delay to
his
T SSMIN SS HIGH 1 usec
T SCKHI Silk high Time 400 nsec
T SCKLOW SCLK Low Time 400 nsec
F O CLK Frequency 1000 KHz
8位及24位命令格式如下：
Figure 6：8-Bit mand Format
Figure 7：24-Bit mand Format
录音、放音、停止时序如下：
Figure 8：Playback/Record and Stop Cycle
5、典型应用电路（与ISD4003系列相同）这里共给出四种应用电路图
Figure 10：Application Example Using SP（1）
1.This application example is for illustration purposes only. TER makes
no representation or warranty that such application will be suitable for production.
2.Please make sure the bypass capacitor, c2 is as close as possible to
the package.
Figure 11: Application Example using microware(1)
1.This application example is for illustration purposes only. TER makes
no representation or warranty that such application will be suitable for production.
2.Please make sure the bypass capacitor. C2 is as close as possible to
the package.
Figure 12: Application Example Using SPI port on Micro controller(1)
1.This application example is for illustration purposes only. TER makes
no representation or warranty that such application will by suitable for production.
2.Please make sure the bypass capacitor, C2 is as close as possible to
the package.
Figure 13: Application Example Using SPI with a chip scale packaged Device
1.This application example is for illustration purposes only. TER makes
no representation or warranty that such application will be suitable for production.
2.Please make sure all bypass capacitors are as close as possible to the
package.
3.Ground plane must be used to connect all V SSA pins together, .it a ground
plane is not available then a short and low impedance path is necessary.
4.Route ANA IN+ and ANA IN- away from V CCD and V SSD return paths.
5.Blazing for elect ret microphone must e from V CCD and V SSA .
6、电气参数
1、极限参数与工作参数
2.V CC-V CCA-V CCD.
3.V SS=V SSA=V SSD.
1.stresses above those listed may cause permanent damage to the device.
Exposure to the absolute maximum ratings may affect device reliability.
Functional operation is not implied at these
电子电工教学基地 实 验 报 告 实验课程：模拟电路实验及仿真实验名称：语音放大电路的设计设计人员： 完成日期： 2012年6月27日
0、引言在电子电路中，输入信号常常受各种因素的影响而含有一些不必要的成份（即干扰），或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号，对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小，而后者应设法将需要的信号提取出来。而且随着社会的发展，在我们的日常生活中也经常会出现一系列的问题：如在检修各种机器设备的时候，我们要根据故障设备的异常声来寻找故障，这种异常的声响的频谱覆盖面往往很广；同时另外的一种情况我们在打电话的时候，有时往往因声音或干扰太大而难以听清对方的声音，这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。而且语音放大电路目前的运用很广泛：适用于很多的家用电器上面的运用。例如：便携式收音机、对讲机等很多方面的运用。为了达到这样的一个目的，我们就要考虑到设计一个能识别300~3000HZ频率范围内的小信号放大系统，我们可以用设计一个集成运算放大器组成的语音放大电路。 一、设计目的及要求 【设计目的】1.通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解决问题的能力以及团队精神。 2.通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 【设计要求】 1）选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的原件参数。 2）前置放大电路的组装与调试 测量前置放大电路的差模电压增益AU、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW、输入电压Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。 3）有源带通滤波器电路的组装与调试 测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益AUd、带通BW，并与设计要求进行比较。4）功率放大电路的组装与调试 测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。 5）整体电路的联调与试听 6）应用Multisim软件对电路进行仿真分析
数字信号处理课程设计 题目：基于matlab的语音信号滤波处理学院：物理与电子信息工程 专业：电子信息工程 班级： B07073041 学号： 200932000066 姓名：高珊 指导教师：任先平
摘要： 语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴学科，是目前发展最为迅速的学科之一，通过语音传递信息是人类最重要，最有效，最常用和最方便的交换信息手段，所以对其的研究更显得尤为重要。 Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换成离散的数据文件，然后用起强大的矩阵运算能力处理数据。这为我们的本次设计提供了强大并良好的环境！ 本设计要求自己录制一段自己的语音后，在MATLAB软件中采集语音信号、回放语音信号并画出语音信号的时域波形和频谱图。再在Matlab中分别设计不同形式的FIR数字滤波器。之后对采集的语音信号经过不同的滤波器（低通、高通、带通）后，观察不同的波形，并进行时域和频谱的分析。对比处理前后的时域图和频谱图，分析各种滤波器对于语音信号的影响。最后分别收听进行滤波后的语音信号效果，做到了解在怎么样的情况下该用怎么样的滤波器。
目录 1.设计内容 (4) 2.设计原理 (4) 2.1语音信号的时域分析 (4) 2.2语音信号的频域分析 (5) 3.设计过程 (5) 3.1实验程序源代码 (6) 3.1.1原语音信号时域、频域图 (6) 3.1.2低通滤波器的设计 (6) 3.1.3高通滤波器的设计 (7) 3.1.4带通滤波器的设计 (8) 3.1.5语音信号的回放 (9) 3.2调试结果描述 (10) 3.3所遇问题及结果分析 (15) 3.3.1所遇主要问题 (16) 3.3.2结果分析 (16) 4.体会与收获 (17) 5.参考文献 (17)
https://www.doczj.com/doc/2e5087017.html,/amwdnvfku/blog/item/4ada7807b6fb697d0308812c.html 语音识别芯片资料 产品介绍 应用于消费类电子产品上的交互式语音集成芯片（RSC-100/164T，RSC-300/364，RSC4XX）是一种高性能、低成本的8位MCU，所有这类芯片内部集成有ADC、DAC、ROM（除了RSC-100/300）、RAM和麦克风的预放大电路，并拥有以下多种功能：与说话者无关/有关的语音识别、语音确认（PASSWORD）、语音和音乐合成，录音和回放、快速数字拨号（只有RSC-300/364）、持续监听。产品线有两种通用目的的微处理器（RSC系列） 1. RSC-100/164T—低成本的版本（只支持4.0版本技术） 2. RSC-300/364（支持最新版本的6.0版本技术），它有更快的响应时间、先进和附加的技术（包括数字拨号，固定单词触发，同时产生数字记录和识别模板） 3. RSC-164/364产品的特性 a) 有64k内置ROM的8位微处理器； b) 集成有A/D和D/A转换器； c) DAC或PWM（Pulse Width Modulation）； d) 可实现DTMF 拨号； e) 音源的AGC功能； f) 16个通用I/O端口； g) 片上有输出放大器； h) 省电模式-最小的功耗（小于5UA）。 RSC-300/364产品特性 RSC-300/364是专门为消费类电子产品应用而设计的，拥有高度集成和高识别率的系统化芯片。RSC-300/364有额外的SDAM和硬件加速器去支持SENSORY的最新技术（5.0以上）。这种特别设计的8位微处理器在拥有灵活的编程时支持一系列语音技术：与说话者无关/有关的识别、语音和音乐的合成、语音确认、语音提示、持续监听、快速数字拨号、录音和回放。RSC-300/364允许在片上存储最多6个与说话者有关的短句。RSC-300与RSC-364的区别就是少一个64K的ROM，根据封装和版本的不同，RSC-300/364的价格在2.2～3.9美元之间。 RSC-4x产品特性 RSC-4x是Sensory INC.第4代的语音识别产品，它具有所有RSC-300/364的所有特性之外，还增加了不少功能。RSC－4x支持Sensory Speech? 7技术，改进的算法使识别准确率得到提高。新增的T2SI技术使得制作SI模版节省了时间和资金投入。在语音合成算法上也作了改进，“SX?”压缩技术使得语音的压缩率可以达到3K－8K bps（bits-per-second），是原来的1/10-1/4，大大减少了存储空间，节约了成本。RSC-4x有三种型号，RSC-4000不含程序存储空间，RSC-4128 内部含128K 程序存储空间，RSC-4256内部含256K程序存储空间，供用户灵活选用。 VOICE DAILER特性（ASSP） VOICE DAILER364是为了增加语音拨号而设计的，它可应用在非手持的车载电话、手持电话、PDA、答录机和其它个人电子设备。使用者只需说出名字便可拨出相关的电话；VOICE DAILER-364芯片可管理一整套电话目录，包括名字、电话号码和语音识别模板。 SENSORY技术 与说话者有关的语音识别(Speaker Dependent, SD) 在识别时，每个识别词语需要使用者训练两次来创建语音模板，一个模板需要占用128个字节的存储量。由于练习的原因，一般把需识别的词汇量限制在60个以内，但超过100个也是完全可以的。通过正常设计，SENSORY的SD技术能达到99%的准确率。 与说话者无关的语音识别(Speaker Independent, SI)
目录 1 绪论 (2) 2课程设计的具体实现 (4) 2.1 语音信号的录制 (4) 2.2 FIR滤波器的设计方法 (4) 3语音信号的时频分析 (5) 3.1语音信号载入MATLAB (5) 3.2语音信号时域和频域分析 (6) 3.3设计FIR数字滤波器 (7) 3.3.1 窗函数hamming设计带通滤波器 (8) 3.3.2 窗函数hanning设计带通滤波器 (9) 3.3.3 窗函数Blackman设计带通滤波器 (10) 3.3.4 窗函数Boxcar设计带通滤波器 (11) 3.4滤波之后的时域和频域分析 (12) 3.4.1 窗函数hamming设计带通滤波器滤波 (13) 3.4.2 窗函数hanning设计带通滤波器滤波 (13) 3.4.3 窗函数Blackman设计带通滤波器滤波 (14) 3.4.4 窗函数Boxcar设计带通滤波器滤波 (15) 3.5回放语音信号 (16)
结论 (16) 参考文献 (18) 1 绪论 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等优点。 数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和数字技术的发展，受到人们越来越多的重视。数字滤波器可以通过数值运算实现滤波，所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。数字滤波器种类很多，根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即有限冲激响应( FIR，Finite Impulse Response)滤波器
WT7010语音识别芯片 1.WT7010语音识别芯片概述 WT7010语音芯片内建8bit DSP核心,它能提供高分辨率ADC模拟采样和高质量的差分音频输入及麦克风输入,配备数学处理器以精确处理高压缩语音编解码或语音识别。该芯片有NAND接口和SPI总线用于外部存储器,提供2线串口用于连接其它设备或MCU。语音输入方面配备差分放大器用以麦克风输入以及AGC（自动增益控制）以便提供更好的SNR （信噪比）语音信号输入。芯片不单止嵌入前置放大也提供高品质的DAC和AB类扬声器放大器可以驱动输出高品质的声音。 2. WT7010功能特性 (1)内置8bitDSP核心,内部操作频率最高达48MHz（典型值：40MHz）； (2)内置麦克风差分前置放大器,包括AGC功能,16级增益控制功能； (3)最长可记录10秒语音； (4)内置8欧姆/0.5瓦电路,可直接驱喇叭或蜂鸣器,拥有16级音量控制,PWM音频输出方式； (5)低电压复位功能（LVR）； (6)内建看门狗（WDT）； (7)具有24 I/O； (8)内建有NAND-Flash接口及SPI主从总线接口； (9)数字部分工作电压：2.4V ~ 3.6V；模拟部分工作电压2.4V~4.5V； (10)休眠电流<3.0uA WT7010语音识别芯片为广州唯创新研发特定语音识别芯片,还有未尽的各项其他功能正在加紧研发中,有需求时可接受定制。 3. 应用举例 在语音ic应用范围上,特定语音识别可以做简短语音识别系统,体现个性化服务,如: ? 语音电子锁； ? 智能家居开关,如WT系列智能语音识别开关； ? 特定报警器、家庭防盗报警器； ? 高级玩具,如鹦鹉学舌、TOM汤姆猫 4. 应用电路示例 (1)特定人语音识别（学习型） 特定人语音识别（学习型）,是指预先对说话人进行语音输入,由语音识别芯片进行特征提取,然后进行存储。当语音输入时,语音芯片会将输入的声音特征和参考模块库内的特征进行匹配,匹配成功则输出成功值。 (a)示例电路
DSP课程设计报告语音信号的FIR滤波器处理 姓名：张伟槟 班级：12电信3 学号：201231190425 指导老师：徐梅宣 日期：2015.06.02～2014.06.19 华南农业大学电子工程学院
摘要 随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。它在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。其中滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。FIR滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。 CSS集成开发环境使用CCS内置的软件仿真simulator对程序进行编译，调试和运行，主要用于检测目标程序运行的正确性和连贯性,并能通过仿真器与目标板连接，在目标板上实时观察效果。 在本次设计中，我们选择的课题是基于DSP的语言信号的FIR滤波处理。首先利用MATLAB进行了仿真，得到滤波前后的时域波形和频谱。然后通过调用MATLAB的分析工具FDATOOL，根据仿真结果导出了滤波器的相关参数，将原始信号数据和滤波器参数输入CCS进行DSP编程。最后在DSP中实现了FIR低通滤波，并通过CCS的频谱分析功能查看了最终DSP的滤波效果。 关键词:语音信号处理 FIR滤波 MATLAB CCS
目录 1.前言 (4) 2.设计需求 (4) 3.滤波器设计原理介绍 (4) 3.1数字滤波器设计原理 (4) 3.2FIR滤波器的基本结构 (5) 3.3 滤波器的特点 (5) 3.4窗函数的介绍 (6) 4.FIR滤波器的设计 (7) 4.1FIR滤波器设计 (7) 4.2窗函数设计的基本方法 (7) 4.3滤波器的1 z算法实现 (7) 5.FIR滤波器的MATLAB设计 (8) 6.FIR滤波器的DSP实现 (10) 6.1CCS设计与仿真 (10) 6.2CCS仿真结果 (13) 6.调试问题及解决办法 (16) 7.设计感想 (16) 参考文献 (17) 8.附录 (17)
语音识别芯片所涉及的技术包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 语音识别分类 按照使用者的限制而言，语音识别芯片可以分为特定人语音识别芯片和非特定人语音识别芯片。 特定人语音识别芯片是针对指定人的语音识别，其他人的话不识别，须先把使用者的语音参考样本存入当成比对的资料库，即特定人语音识别在使用前必须要进行语音训练，一般按照机器提示训练2遍语音词条即可使用。 非特定人语音识别是不用针对指定的人的识别技术，不分年龄、性别，只要说相同语言就可以，应用模式是在产品定型前按照确定的十几个语音交互词条，采集200人左右的声音样本，经过PC算法处理得到交互词条的语音模型和特征数据库，然后烧录到芯片上。应用这种芯片的机器(智能娃娃、电子宠物、儿童电脑)就具有交互功能了。 非特定人语音识别应用有的是基于音素的算法，这种模式下不需要采集很多人的声音样本就可以做交互识别，但是缺点是识别率不高，识别性能不稳定。 语音识别基本原理 嵌入式语音识别系统都采用了模式匹配的原理。录入的语音信号首先经过预处理，包括语音信号的采样、反混叠滤波、语音增强，接下来是特征提取，用以从语音信号波形中提取一组或几组能够描述语音信号特征的参数。特征提取之后的数据一般分为两个步骤，第一步是系统"学习"或"训练"阶段，这一阶段的任务是构建参考模式库，词表中每个词对应一个参考模式，它由这个词重复发音多遍，再经特征提取和某种训练中得到。第二是"识别"或"测试"阶段，按照一定的准则求取待测语音特征参数和语音信息与模式库中相应模板之间的失真测度，最匹配的就是识别结果。 语音识别四大平台 1、科大讯飞 科大讯飞股份有限公司成立于1999年，是一家专业从事智能语音及语言技术、人工智能技术研究，软件及芯片产品开发，语音信息服务及电子政务系统集成的国家级骨干软件企业。2008年，科大讯飞在深圳证券交易所挂牌上市，股票代码：002230。 11月23日科大讯飞轮值总裁胡郁在发布会上引述了罗永浩在9 月锤子发布会上的演示数据，表示科大讯飞的语音输入识别成功率也达到了97%，即使是离线识别准确率也达到了95%。 2、云知声 云知声成立于2012年6月。之前1年，Siri的发布再度唤醒了大家对语音识别的关注。经过四年多的积累，云知声的合作伙伴数量超过2万家，覆盖用户超过1.8亿，其中语音云平台覆盖城市超过470个，覆盖设备超过9000万台。 3、百度 百度则在11月22日宣布向开发者开放了情感合成、远场方案、唤醒二期和长语音方案等四项语音识别技术。百度语音开放平台自2013 年10 月上线以来每日在线语音识别请求已经达到了1.4 亿次，开发者数量超过14 万。在如此庞大的数据支撑下，百度语音在“安静条件下”的识别准确率达到了97%。4、搜狗 搜狗语音团队在11 月21 日推出了自己的语音实时翻译技术。搜狗的这项技术主要包括两个方面，分别是语音识别和机器翻译。根据该团队的介绍，搜狗语音识别的准确率达到了97%，支持最快400 字每秒的听写。 语音识别芯片原厂及芯片方案 1、ICRoute 总部：上海 简介：ICRoute专注于开拓语音识别的芯片市场,致力于研发出高性能的语音识别，语音处理芯片。为各种平台的电子产品提供VUI（Voice User Interface）语音人机交互界面。目前提供的语音识别芯片，可以在
内容摘要 本文介绍了一种语音放大电路，它由前置放大器、带通滤波器和功率放大器组成，能对300——3000Hz的语音信号进行放大，降低外来噪声。并用Multisim 进行仿真实验，以期达到所要求的效果。 关键字：前置放大器带通滤波器功率放大器
目录 一、设计目的 (1) 二、设计题目及分析 (1) 三、概要设计 (1) 四、详细设计 (1) 五、测试分析 (6) 六、附录 (7)
一、设计目的 在电子电路中，输入语音信号往往混杂着噪声和其他不同频率成分的干扰，因此我们设计该电路，使其尽可能减小噪声，滤除300——3000Hz以为的频率成分，同时，尽可能地放大有用信号，从而得到清晰的语音信号，并将它通过扬声器输出。 二、设计题目及分析 此语音放大器由三部分组成，原理框图如图2-1。 图2-1 语音放大器原理框图 其中，各级要求如下。 ①前置放大器的输入信号≤5mV，输入阻抗为10KΩ，可用元件741运算放大器。 ②带通滤波器3dB带通范围：300——3000Hz。 ③功率放大器输出功率Po≥0.5W，输出阻抗Ro=4Ω，输出功率连续可调，可用元件 LM386功率放大器。 ④电源电压为±12V。 三、概要设计 （1）假设带通滤波器通带增益为0dB，且功率放大器采用LM386的20倍接法，若要提供足够的功率（扬声器8Ω，输出功率≥0.5W），则可设功率放大器的输入信号有效值为100mV，此时8Ω的扬声器获得功率为0.5W，故在此前置放大器级，假设输入信号为5mV，至少需要对其放大30倍。在此前置放大器放大倍数选为50倍，若采用运算放大器的反向组态，则反馈电阻采用500KΩ的电阻，此时输入阻抗为10KΩ。（2）带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器串联组成。其中，低通滤波器截止频率为3KHz，高通滤波器截止频率为300Hz。为了确保通带增益为0dB，此处高通滤波器和低通滤波器均采用有源滤波器，由于运放数量的限制，此电路中仅使用二阶滤波器，相对于一阶滤波器，它能较快的收敛，滤波器设计可由Filter Solution软件辅助完成。 （3）该功率放大器可直接采用20倍放大的接法，为了能够达到输出功率连续可调，可在信号输入端与地之间接入可调电阻，输出阻抗可在电路正常工作后，能够输出不失真的情况下，通过在输出端串接电阻使输出阻抗Ro=4Ω。 四、详细设计 （1）前置放大器 前置放大器亦为小信号放大器。语音信号属于低频信号，多采用单端方式传输，其中混有噪声和其他频率分量，在此级应尽量一致低频分量和噪声等，放大有用信号。故在信号输入放大器前，接入一隔直电阻，去掉直流成分，由3中分析，放大器采用741的反相组态，放大倍数为50倍，反馈电阻为500KΩ，输入阻抗10KΩ。具体电路如图4-1所示。
DSP技术及应用课程设计 语音滤波处理 院系：机电工程学院 专业（班级）：电子信息工程2班 姓名：洪育钦 学号: 20134082033 指导教师：韩杨杨 职称：助教 完成日期： 2016年 6月 16日 成绩：
目录 1.引言 (1) 1.2 设计的目的 (1) 1.3设计指标要求 (2) 2滤波器的基础知识 (2) 2.1 滤波器的定义 (2) 2.2 滤波器的功能 (3) 2.3滤波器的特点 (3) 2.4 FIR数字滤波器的窗函数设计 (4) 3.FIR滤波器设计与实现过程 (5) 3.1 FIR滤波器设计指标 (5) 3.2 FIR滤波器设计过程 (6) 3.2.2 FIR滤波器的matlab实现 (6) 3.2.3 FIR滤波器的CCS实现 (8) 3.3 FIR滤波器设计结果 (9) 4.设计过程中遇到的问题及解决的办法 (11) 参考文献 (12) 附录 (12)
语音信号的FIR滤波器处理 1.引言 随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成为如今一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。 数字信号处理器，也称DSP芯片，是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器，它是现代电子技术、相结合的产物。一门主流技术，随着信息处理技术的飞速发展，计算机技术和数字信号处理技术逐渐发展成为使它在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪表技术、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用。 数字滤波是语音处理、图像处理、频谱分析等应用中的基本处理算法。DSP 是一种处理数字信号的专用微处理器, 主要应用于实时快速地实现各种信号的数字处理算法。用 DSP 芯片实现数字滤波具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点。 数字滤波器分为有限冲激响应滤波器（FIR滤波器）和无限冲激响应滤波器（IIR滤波器）。FIR 滤波器属于经典滤波器，优点就是由于不存在系统极点，FIR 滤波器是绝对稳定的系统，FIR 滤波器还确保了线性相位，在信号处理中占有极其重要的地位。数字滤波器一直以来就是数字信号处理器（DSP）最广为人知的应用，FIR 滤波器的单位冲激响应 b(n)为有限长序列,若 b(n)为实数, 且满足偶对称:b(n)= b(N- 1- n)的条件, 称为系数对称FIR 滤波器。系数对称 FIR 滤波器在数字信号处理中应用十分广泛。 1.2 设计的目的
语音放大电路设计精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
一、语音放大电路的设计 通常语音信号非常微弱，需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器。 要求： （1）采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路； 假设语音信号的为一正弦波信号，峰峰值为5mV，频率范围为100Hz~1KHz，电路总体原理图如下所示； 具体 设计 方案 可以 参照 以下 电路： 图4 语音放大电路 前置放大电路： 采用同相比例放大器，放大倍数为： A V=1+100KΩ 10KΩ =11
带通滤波电路为： 带通滤波器A1的放大倍数计算： A vf1=1+ 27KΩ 100KΩ =1.27 A vf2=1+ 27KΩ 100KΩ =1.27 则带通滤波器的放大倍数为： A V=A vf1?A vf2 =1.272=1.6129 采用低通和高通二阶有源巴特沃斯滤波器器串联连接，按照设计要求低通滤波器截止频率为1KHz，高通滤波器截止频率大于100Hz： f high= 1 2πRC = 1 2π15K?0.1μ =106Hz f low= 1 2πRC = 1 2π15K?0.01μ =1061Hz 功率放大电路： 是一个三级放大电路：第一级为差分放大电路；第二级为共射放大电路；第三级为准互补输出级功放电路。 外接元件最少的用法： 静态时输出电容上电压为V CC2 ?，最大不失真输出电压的峰-峰值为电压V CC，最大输出 P=(CC √2 ) 2 R L = V CC2 R L = （1）仔细分析以上电路，弄清电路构成，指出前置放大器的增益为多少dB?通带滤波器的增益为多少dB? 前级放大器的增益为21dB，带通滤波器的增益为 （2）参照以上电路，焊接电路并进行调试。 a、将输入信号的峰峰值固定在5mV，分别在频率为100Hz和1KHz的条件下测 试前置放大的输出和通带滤波器的输出电压值，计算其增益，将计算结果同上面分析的理论值进行比较。 经过实际测量，前级放大器的实际增益约为20dB,带通滤波器的增益约为 0dB。 b、能过改变10K殴的可调电阻，得到不同的输出，在波形不失真的条件下，测 试集成功放LM386在如图接法时的增益； 调节电位器，可得功放的实际增益约为25dB。 c、将与LM386的工作电源引脚即６引脚相连的10uF电容断开，观察对波形的 影响，其作用是什么？
DSP实验课程设计实验报告 姓名：学号：班级： 1.课程设计题目： 基于MATLAB的有噪声的语音信号处理的课程设计。 2.课程设计的目的： 综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应的结论，再利用MATLAB做为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。 3.课程设计的要求： (1)熟悉离散信号和系统的时域特性。 (2)掌握序列快速傅里叶变换FFT方法。 (3)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。 (4)利用MATLAB对语音信号进行频谱分析。 (5)掌握MATLAB设计各种数字滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。 4.课程设计的内容： 录制一段语音信号，对语音信号进行频谱分析，利用MATLAB中的随机函数产生噪声加入到语音信号中，使语音信号被污染，然后进行频谱分析，设计FIR和IIR数字滤波器，并对噪声污染的语音信号进行滤波，分析滤波后的信号的时域和频域特征，回放语音信号。 5.课程设计的步骤： （1）语音信号的获取 通过录音软件录制一段语音“数字信号处理”，命名为“OriSound”，时长大约1到2秒，在MATLAB中，通过使用wavread函数，对语音进行采样: [y,fs,nbits]=wavread('OriSound'); %语音信号的采集 采样值放在向量y中，采样频率为fs，采样位数为nbits。
（2）语音信号的频谱分析 画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析，在MATLAB中，通过使用fft 函数对信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。 因此采集语音并绘出波形和频谱的模块程序如下： [y,fs,nbits]=wavread('OriSound'); %语音信号的采集 sound(y,fs,nbits); %语音信号的播放 n=length(y) ; %计算语音信号的长度 Y=fft(y,n); %快速傅里叶变换 figure; subplot(2,1,1); %绘出时域波形 plot(y); title('原始信号波形','fontweight','bold'); axis([ 00000 80000 -1 1]); %通过尝试确定合适的坐标参数 grid; subplot(2,1,2); %绘出频域频谱 plot(abs(Y)); title('原始信号频谱','fontweight','bold'); axis([ 0 150000 0 4000]); %通过尝试确定合适的坐标参数 grid; 结果如下：
语音放大电路的设计 一． 实验目的 1. 掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法。 2. 深入了解集成运放和集成功放的工作原理。 3. 掌握电子电路的设计过程及装配与调试方法。 二． 实验内容 设计一个语音放大电路，话筒（拾音器）的输入信号小于10mv ，放大电路的指标； 1. 输入阻抗大于100ΩK ，共模抑制比大于60dB 。 2. 通带频率范围300Z H ～3Z kH 。 3. 最大不失真输出功率不低于1W ，负载阻抗Ω=16L R ，电源电压 10V 。 三． 实验要求 设计电路，给出两种以上方案进行比较，然后采用multisim 等仿真软件对各单元电路进行计算机模拟仿真，选取合理的参数，最后选取合适的元器件，连接电路，进行系统联调和性能指标测试。 四．实验原理 话筒的输出信号一般只有5mv 左右而共模噪声可能高达几伏，故在设计时，须考虑放大器的输入漂移和噪声因素及放大器本身的共模抑制比这些重要因素。前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低温漂，且能与高阻抗话筒配接的小信号放大电路。 人耳可以听到的音频信号范围约为20Z H ～20Z kH ，而人的发音器官可以发出的声音频率为80Z H ～3.4Z kH ，但语音信号的频率通常在300Z H ～3Z kH ，所以前置放大后，需采用带通滤波电路。
因电路的最终输出需推动扬声器完成电（信号）到声（信号）的转换，故输出级需采用功率放大电路，以便输出功率尽可能地大，转换效率尽可能地高，非线性失真尽可能地小。功放电路形式很多，可采用集成功率放大器（比如LM386）。 语音放大电路须有以下几个组成部分： 输入输出 根据设计要求，先确定总的电压放大倍数，同时考虑各级基本放大电路所能达到的放大倍数，分配和确定各级的电压放大倍数。然后根据已分配和确定的各级电压放大倍数和设计要求，比如滤波器的上下限截止频率，选取合理的设计方案以及合适的元件参数。最后在实验板上搭接电路，分级调试，直至完成整机的调试及功能测试。 四．实验报告撰写要求 1.前置放大电路 前置放大器 有源带通滤波器 （语音滤波器） 功率放大器
课程设计报告 课程名称数字信号处理 课题名称数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用 专业通信工程 班级通信工程1101
《数字信号处理》课程设计任务书 一、设计目的 综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB 作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。 二、设计要求 1、MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法。 2、Windows 环境下语音信号采集的方法。 3、数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。 4、TLAB 设计FIR 和nR 数字滤波器的方法。 5、用MATLAB 对信号进行分析和处理 6、计报告4000以上，含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 7、机演示。 8、有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 三、进度安排 第一周星期一：课题讲解，查阅资料 星期二: 总体设计，详细设计 星期三：编程，上机调试、修改程序 星期四：上机调试、完善程序 星期五：答辩 星期六-星期天：撰写课程设计报告 附： 课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 正文的容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分；三、主要功能的实现；四、程序调试； 五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）；七、评分表。
目录 1、课题的主要功能 (1) 1.1 问题描述 (1) 1.2 功能要求 (1) 2、课题的功能模块的划分 (2) 3、滤波器实现的原理 (3) 3.1 FIR滤波器 (3) 3.2 窗函数设计法 (3) 4、程序调试 (4) 4.1 对原始信号进行时域和频域的分析 (4) 4.2 含噪语音信号的合成 (5) 4.3 数字滤波器的设计及滤波 (8) 5、总结 (16) 6、附件 (16) 7、评分表 (21)
语音AgentNet 的整体实现张宇伟
摘要： 本文论述了一个人机对话应用的实现(我命名它为AgentNet)。其应用实例为一种新的整合了语音技术的智能代理网络服务。 服务器端开发使用了微软SQL SERVER 7.0技术,客户端使用了微软Agent ，微软Specch SDK5语音合成，和语音识别技术。网络连接使用了SOCKET 技术,并论述了高层网络协议的实现。 [关键词] 人机对话，MS-AGENT,语音合成，语音识别，网络编程 [Abstract] This paper discuss a new actualization of man-machine conversation application, which is based on a modal of network service. And I name this service with the name of AgentNet. The development of this service used Microsoft SQL SERVER 7.0. And the client used the technology of Microsoft Agent, TTS (Text To Speech),SR(Speech Recognition).Also the client and the server connect with SOCKET. On the SOCKET, the paper discuss the development of High-Level net protocol. [Key Words] Man-Machine Conversation, MS-AGENT, TTS , SR ,Net Work Programming
目录 1、课程设计目的 (1) 2、课程设计内容和要求 (1) 2.1、设计内容 (1) 2.2、设计要求 (1) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (3) 3.3、硬件电路原理图 (6) 4、课程设计总结 (7) 5、参考文献 (8)
1、设计目的： ①掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； ②学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图； 2、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：2.1、设计内容 在电子电路中，输入信号常常受各种因素的影响而含有一些不必要的成份（即干扰），或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号，对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小，而后者应设法将需要的信号提取出来。而且随着社会的发展，在我们的日常生活中也经常会出现一系列的问题：如在检修各种机器设备的时候，我们要根据故障设备的异常声来寻找故障，这种异常的声响的频谱覆盖面往往很广；同时另外的一种情况我们在打电话的时候，有时往往因声音或干扰太大而难以听清对方的声音，这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。而且语音放大电路目前的运用很广泛：适用于很多的家用电器上面的运用。例如：便携式收音机、对讲机等很多方面的运用。为了达到这样的一个目的，我们就要考虑到设计一个能识别300~3000HZ频率范围内的小信号放大系统，我们可以用设计一个集成运算放大器组成的语音放大电路。 2.2、设计要求 查阅语音识别的相关资料，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法，设计一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。 电路要求： （1）前置放大器 输入信号：Uid <=10mv, 输入阻抗：Ri>=10k. （2）有源带通滤波器 带通频率范围：300~3000Hz （3）功率放大器 最大不失真输出功率:Pom>=5w 负载阻抗:RL==4. 根据设计要求和已知条件进行下面的分析，并计算和选取单电路的元件数：
模拟电子技术课程设计说明书 语音滤波器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称 专业： 班级： 完成时间：
课程设计任务书 （一）设计目的 1、学习有源滤波电路的设计方法； 2、掌握二阶RC 有源滤波器性能参数的测试技术。 （二）设计要求和技术指标 1、技术指标： 截止频率Hz f H 2000=，Hz f L 200=，4=V A ，阻带衰减速率为倍频10/40dB - 2、设计要求 （1） 设计一个能满足要求的二阶有源滤波电路； （2） 要求绘出原理图，并用Protel 画出印制板图； （3） 根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4） 在万能板或面包板或PCB 板上安装好电路并调试； （5） 测量滤波器的性能参数：截止频率、带内增益V A 和阻带衰减速率； （6） 用EWB 对电路仿真，并打印出幅频特性和相频特性曲线； （7） 拟定测试方案和设计步骤； （8） 写出设计性报告。 3、设计扩展要求 （1）能对信号进行频谱分析和失真分析； （2）能对失真度进行测量。 （三）设计提示 1、电路可采用一级二阶低通与一级二阶高通滤波电路级联； 2、电路根据二阶滤波器（巴特沃斯响应）设计表设计，采用压控电压源电路； 3、在测试过程中，若某项指标偏差较大，则应根据设计表调整修改相应元件的值。 4、设计用仪器设备 （1）数字电压表
（2）面包板或万能板 （3）智能电工实验台 5、参考书： 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 6、设计用主要器件 741两块、电阻电容若干 （四）设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格。 （五）设计总结 1、总结有源滤波器的设计方法和运用到的主要知识点； 2、总结有源滤波器性能参数的测试方法。
第四章集成运算放大电路 第一节学习要求 第二节集成运算放大器中的恒流源 第三节差分式放大电路 第四节集成电路运算放大器 第五节集成电路运算放大器的主要参数 第六节场效应管简介 第一节学习要求 1. 掌握基本镜象电流源、比例电流源、微电流源电路结构及基本特性。 2. 掌握差模信号、共模信号的定义与特点。 3. 掌握基本型和恒流源型差分放大器的电路结构、特点，会熟练计算电路的静态工作点，熟悉四种电路的连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。 4. 熟练分析差分放大器对差模小信号输入时的放大特性，共模抑制比。会计算A VD、R id、 R ic、 R od、 R oc、K CMR。 5．熟悉运放的主要技术指标及集成运算放大电路的一般电路结构。 学习重点：
掌握集成运放的基本电路的分析方法 学习难点： 集成运放内部电路的分析 集成电路简介 集成电路是在一小块 P型硅晶片衬底上，制成多个晶体管 ( 或FET)、电阻、电容，组合成具有特定功能的电路。 集成电路在结构上的特点： 1. 采用直接耦合方式。 2. 为克服直接耦合方式带来的温漂现象,采用了温度补偿的手段 ----输入级是差放电路。 3. 大量采用BJT或FET构成恒流源 ,代替大阻值R ,或用于设置静态电流。 4. 采用复合管接法以改进单管性能。 集成电路分为数字和模拟两大部分。 返回 第二节集成运算放大器中的恒流源 一、基本镜象电流源
电路如图6.1所示。T1,T2参数完全相同,即 β1=β2,I CEO1=I CEO2 ，从电路中可知V BE1=V BE2，I E1=I E2，I C1=I C2 当β>>2时, 式中I R=I REF称为基准电流，由上式可以看出，当R确定后，I R就确定，I C2也随之而定，我们把I C2看作是I R的镜像，所以称图6.1为镜像恒流源。 改进电路一：
附件1： 学号：0121112370724 课程设计 题目语音放大电路的设计 学院 专业通信工程 班级通信GJ1101 姓名董沛 指导教师许建霞 2013 年 1 月 6 日
语音放大电路的设计 1 绪论 1.1 课题背景及目的 在日常生活和工作中，经常会遇到这样一些问题：如在检修各种机器设备时，常常需要能依据故障设备的异常声响来寻找故障，这种异常声响的频谱覆盖面往往很广，需要高亮度的声音以传达消息，例如校园广播，大型会议等，而仅仅凭人们自己的喉咙是无法实现的，因而要用到信号放大器。声音信号频率低，在放大的过程中极易受到外界的干扰，又如：在打电话时，有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲的话，于是需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器……诸如以上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统。所以本课题要求采用集成运算放大器完成语音放大电路。有利于培养我的技开发能力和创新精神，并有一定的实用意义。 2实验目的 通过实验培养市场素质，工艺素质，自主学习能力，分析问题解决问题的能力及团队精神；通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 3设计原理 3.1 已知条件 → → → → 语音放大器是一个典型的多级放大器，其框图如上图所示，前置级主要完 成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要求要宽，噪声要小。有源滤波器主要实现对输入信号高低音的调整。功率放大级主要决定了输出
功率的大小，非线性失真系数等指标,要求效率高，失真尽可能小，输出功率高。 因为max o P =5w,所以此时的输出电压L o R P V o max ==4.5V ，要使输入为10mV 的信号放大为4.5V 的输出，所需要的总放大倍数为 = =i v V V A 0 450 3.2性能指标 1）前置放大器 (1)输入信号Uid ≦10m Ｖ; (2)输入阻抗Ri=100K Ω； (3)共模抑制比KCMR ≧60dB 。 2）有源带通滤波器 带通频率范围３００Ｈｚ～３ＫＨz 。 3）功率放大器 ① 最大不失真输出功率Ｐomax ≥5W; ② 负载阻抗ＲL ＝４Ω； ③ 电源电压＋５Ｖ，＋１２Ｖ， 4）输出功率连续可调 ① 直流输出电压≤５０mV(输出开路时)； ② 静态电源电流≤１００mA(输出短路时)。 3.3 要求 1)选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。 2)置放大电路的组装与调试 测量置放大电路的差模电压增益AUd 、共模电压增益AUc 、共模抑制比KCMR 、带宽BW?1、输入电压Ri?等各项技术指标，并与设计要求值行比较。 3)源带通滤波电路的组装与调试 测