1。1 引言
数字录音的实质是对外界声音的记录过程,然而在计算机的世界中一切信息的存储都是以二进制的方式进行的。所以外界声音的记录就需要进行模数转换,模数转换这一过程就是将外界空间上连续的声音转换为时间上离散的,空间上不连续二进制信息的过程。经过了采样、量化、编码和插值的过程后外界声音信号就能够以计算机能够识别的方式存储在一些常见的存储介质中。数字录音的过程中完全可以适当采取增大音频采样率的方式对声音进行二进制,之后声音的回放会有较少的失真,声音的还原度较好更加接近于声音的原貌。
1。2 课题研究背景
实现数字录音在现实中有多种解决方案,像个人电脑和微型嵌入式系统。个人电脑的普及为实现录音提供了可能,个人电脑的高性能自然是不可忽视的优点,然而其功耗大、体积大、功能宽泛而不够单一这使得PC逐渐的失去竞争优势。相比之下微型嵌入式系统的功能可裁剪以及低功耗和便携性为其增分不少,伴随着相关芯片制造商对其所制造的芯片性能的不断完善和提高,微型嵌入式设备实现这一功能需求成为可能。
1。3 研究的目的及意义来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766
传统电话录音的文件的存储一般是存放在焊接在PCB电路的ROM固件中,这样带来的缺点就是存储的容量的扩充不具可行性。
本系统中音频文件的存储以SD卡(SDHC)为载体,存储容量灵活扩充,本文采用的是4线制的SPI通讯接口模式,单片机通过SPI总线方式与SDHC卡进行数据的读写。对相关部分的操作时序以流程图的方式直观的呈现出来。声音的录入和播放部分的构成主要由VS1003和TDA1308作主体电路实现既定功能。VS1003是一个单片MP3/WMA/MIDI音频解码器和ADPCM编码器,利用其串行的控制和数据接口(SPI接口协议)和单片机进行通信。此外,其高品质可变的采样率的ADC和立体声外加一个耳机放大器为声音的录放和减少播放音失真问题提供了可能。
由于VS1003芯片的输出功率太小,带来音效不佳问题,为解决这个问题还需外加功放。TDA1308是一款双通道立体声耳机驱动器,是一款专门用于声音驱动的功放。所以VS1003的输出信号会送往TDA1308放大后经耳机外放出来。由于音频文件的记录可能很多,这就需要对音频文件进行管理以方便微控制器对音频文件的读取,这就需要文件系统的参与,在本文中采用的是FATFS文件系统,该文件系统具有通用性,可移植性很高,不依赖指定的硬件平台,可以非常方便的嵌入到微型控制器中对常见如 8051, PIC, AVR, SH, Z80, H8, ARM 等平台同样有着很好的操作性,调用相关函数即可实现读写文件操作,不需要做任何修改。
声音经VS1003模数转换后存储在SDHC(SPI接口协议),SDHC中的音频文件的播放由单片机适时控制,至此智能录音及电话信息管理系统所采用的方案基本成型。
2 系统总体设计
2。1 系统方案论证
2。1。1 达到的设计要求
本设计应达到的要求如下:
(1) 录音功能的实现;
(2) 音频文件信息存储在SDHC卡中;
(3) 音频文件的管理与播放;
2。1。2 主控芯片选择
考虑到需要操作的外设接口数量、程序量的大小和功能的实现方面,单片机选用STC89C52RC。
2。1。3 录放音芯片的选择论文网
VS1003芯片内部集成了ADPCM编码与音频解码器功能,能够实现对MP3/ MIDI /WAM音频文件进行解码,同时其内部还集成了低功耗DSP处理器内核,工作数据存储器,用户RAM。在用户RAM中还可以做一些其他的特殊的应用,例如像DSP音效处理。声音的还原度较高,单片机可以通过SPI接口操作该款芯片。