基于ADPCM的數(shù)字語音存儲與回放系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（一）

由圖4,圖5可知，矩形窗有不錯的平滑特性，但是在頻譜帶外會有一定的信號損失，會有泄漏現(xiàn)象。而漢明窗雖然平滑特性不好，但是其帶寬卻大于矩形窗，更適合語音信號處理。故在時(shí)域中對每幀信號添加漢明窗，再進(jìn)行傅里葉變換，能更真實(shí)地分析其頻譜信息。

顯示頻譜時(shí)，由于示波器的分辨率有限，對512 點(diǎn)的頻譜信息，采取每間隔8個(gè)點(diǎn)抽取1個(gè)點(diǎn)的方式，即得到64 點(diǎn)的頻譜信息。由于顯示時(shí)只需顯示0~ fs 2(fs為采樣速率)頻率段的信息，故最后在示波器上清晰地顯示32個(gè)點(diǎn)的頻譜。

3 單元模塊電路設(shè)計(jì)

3.1 前級放大電路

一般來說，語音的輸入能量不大，為了完成A/D 操作，就需要對輸入的信號進(jìn)行放大。對于簡單的電路放大設(shè)計(jì)，選用最基本的AD620、INA129.對于調(diào)制電阻RG ,通過增益計(jì)算公式G = 49.4 kΩ/RG + 1 可以計(jì)算得到， RG 使用50 kΩ可調(diào)電位器來達(dá)到2.5 倍的增益放大，電路設(shè)計(jì)圖如圖6,圖7所示。

3.2 A/D及D/A設(shè)計(jì)電路

PCM3010 為24 b 立體聲音頻編碼器，其內(nèi)部包含Σ-Δ 型ADC和DAC.其中立體聲ADC輸入信號峰峰值為3 V,內(nèi)置抗混疊濾波器和高通濾波器，采樣速率為16~96 kHz可調(diào)，立體聲DAC輸出信號峰峰值為3 V,內(nèi)置去加重濾波器，轉(zhuǎn)換速率為16~192 kHz可調(diào)。DAC輸出信號接后置低通濾波器，可實(shí)現(xiàn)較好的波形輸出。

該芯片將ADC、DAC集成一體，極大地簡化了硬件電路規(guī)模，并且價(jià)格便宜，具有極高的性價(jià)比。這里在某些數(shù)據(jù)線與控制線上串接了一個(gè)小電阻，以降低信號上下邊沿的跳變速率。其電路圖如圖8所示。

3.3 音量控制及功放電路

音量調(diào)節(jié)選用高性能立體聲音頻音量控制芯片PGA2310實(shí)現(xiàn)。通過數(shù)字方法控制模擬音量，每聲道音量單獨(dú)可調(diào)，并具有靜噪功能。它具有極寬的增益衰減范圍，-95.5~31.5 dB 以0.5 dB 步進(jìn)可調(diào)，失真度僅為0.000 4%.其輸出兩路信號送入高效D 類音頻功率放大器TPA2000D4,+5 V 供電驅(qū)動4 Ω負(fù)載時(shí)功率可達(dá)2 W.其靜態(tài)功耗低，外接電路簡單，無需外接LC輸出濾波器，即可直接驅(qū)動揚(yáng)聲器。電路圖如圖9所示。