基于FPGA控制的數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)

摘要：數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)的作用是對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行錄音和放音，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。能夠做到語(yǔ)音回放的方法有很多，本課題研究的是基于FPGA控制下的語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：語(yǔ)音錄放；數(shù)模轉(zhuǎn)換；模數(shù)轉(zhuǎn)換；FPGA

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。

(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(kāi)關(guān)打到1的位置是增益自動(dòng)控制，當(dāng)開(kāi)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。

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(guò)濾波器，濾除帶外的低頻信號(hào)和高次諧波。