專利名稱：微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)，屬文化教育輔助用品，特別涉及數(shù)字語音壓縮技術(shù)。
語音復(fù)讀機(jī)是學(xué)生用于校正語音的常用工具。理想的語音復(fù)讀機(jī)應(yīng)當(dāng)具有音質(zhì)好、語音存儲時(shí)間長、抗干擾性好、耗電小及攜帶方便等特點(diǎn)。傳統(tǒng)語音復(fù)讀機(jī)雖然是有一定含量的電子設(shè)備，但存儲媒介還是以磁帶為主，通過磁頭進(jìn)行磁電信號轉(zhuǎn)換，錄音、放音時(shí)必須有電機(jī)驅(qū)動。由于在同一裝置中包含了磁、電及機(jī)械等部件，因此傳統(tǒng)的語音復(fù)讀機(jī)不可避免地存在以下幾個(gè)主要的缺點(diǎn)(1)耗電大；(2)體積不可能做得很??；(3)重量不可能太輕；(4)音質(zhì)差、失真大；(5)對振動防護(hù)性差、抗干擾性差等。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有傳統(tǒng)的語音復(fù)讀機(jī)存在耗電大、體積較大、重量較重、音質(zhì)差、失真大、抗干擾性差、振動防護(hù)性差等的缺點(diǎn)和問題，研究設(shè)計(jì)一種耗電小、體積小、重量輕、音質(zhì)好、語音存貯時(shí)間長、抗干擾性好、攜帶方便、使用簡便的微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)的外形結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示，其電路方框圖如圖2所示，其軟件程序流程框圖如圖3所示，其中斷服務(wù)程序流程框圖如圖4所示，其電路原理圖如圖5～圖7所示；微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)由機(jī)殼、面板、電路板連接構(gòu)成，面板裝于機(jī)殼正面，機(jī)殼側(cè)面裝有麥克風(fēng)(拾音器)插孔1、計(jì)算機(jī)串行接口2、耳機(jī)插孔3，并分別通過語音信號線、計(jì)算機(jī)接口信號線、音頻信號線分別與機(jī)內(nèi)電路板上的放大電路、計(jì)算機(jī)串行接口電路、輸出保護(hù)電路的相應(yīng)點(diǎn)連接；面板上裝有控制鍵組4、喇叭5、液晶顯示屏6，并分別通過控制信號線、音頻信號線、顯示信號線分別與機(jī)內(nèi)電路板上的控制電路、輸出保護(hù)電路、顯示電路的相應(yīng)點(diǎn)連接；其電路由放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)CPU(高速信號處理器)、串行接口電路、存貯單元、控制電路、顯示電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸入保護(hù)電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為放大電路分別通過語音信號線分別與麥克風(fēng)、A/D轉(zhuǎn)換電路相電氣連接；單片機(jī)CPU分別通過語音數(shù)字信號線、音頻數(shù)字信號線、控制信號線、串行接口信號線、存貯信號線、顯示信號線分別與A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、控制電路、串行接口電路、存貯單元、顯示電路相電氣連接；串行接口電路通過信號電纜線與計(jì)算機(jī)相連接；輸出保護(hù)電路分別通過音頻信號線分別與D/A轉(zhuǎn)換電路、耳機(jī)或喇叭連接。在圖5～圖7所示的電路原理圖中，放大電路由放大器集成件U6、電阻R10～R17、電容C10～C19共同連接構(gòu)成；單片機(jī)CPU由高速信號處理器集成塊IC4構(gòu)成；輸出保護(hù)電路由電阻R30～R31、電容C31～C32共同連接構(gòu)成；A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換器集成件IC1、晶振X1～X2、電容C40～C48共同連接構(gòu)成；控制電路由控制器集成塊U2、電阻R20～R24、控制鍵組S1～S5共同連接構(gòu)成；串行接口電路由接口電路集成塊IC3、連接頭D1、電容C25～C29共同連接構(gòu)成；存貯單元由快閃存貯器模塊IC2構(gòu)成；顯示電路由顯示器模塊U3、U5連接構(gòu)成。
本實(shí)用新型的工作作用原理如下整個(gè)語音復(fù)讀機(jī)由單片機(jī)CPU、存儲模塊、顯示模塊、控制模塊、接口電路組成。電路中的單片機(jī)CPU有16K的片內(nèi)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，主頻最高可達(dá)40MHz，適合于作高速信號處理，它是一種價(jià)格性能比較好的DSP芯片。存儲單元為閃存(FLASHMEMORY)，其存儲量為8M×8bits，高64Kbytes用于存儲程序和程序所需的碼本，通過硬件編程(程序流程框圖見圖3所示)把高64K設(shè)為保護(hù)模式，只能讀不能寫，其他部分用于存儲經(jīng)壓縮過的語音數(shù)據(jù)。如果采用最先進(jìn)的語音壓縮技術(shù)，8M的存儲量可以存貯超過3小時(shí)的語音?？刂颇K由控制鍵組構(gòu)成，顯示模塊由SVM12232實(shí)現(xiàn)。模擬接口的A/D、D/A轉(zhuǎn)換用一塊芯片實(shí)現(xiàn)，本機(jī)選用了雙路16位的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，它的數(shù)字碼流的格式和所選單片機(jī)CPU串行口的輸入格式是一致的，它們配合使用可以達(dá)到最高的效率。串行接口用于電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間的通訊。存儲單元里的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過串行口送到計(jì)算機(jī)存貯起來，要聽的時(shí)候再下載到存儲單元里。當(dāng)本復(fù)讀機(jī)加電時(shí)，單片機(jī)從存儲器中讀入程序到片內(nèi)RAM，讀完之后程序開始運(yùn)行，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入等待狀態(tài)，根據(jù)控制模塊的輸入進(jìn)行相應(yīng)的動作?？刂颇K的工作方式是當(dāng)有按鍵被按下時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷，在中斷服務(wù)程序中(中斷服務(wù)程序流程框圖見圖4所示)單片機(jī)CPU讀PF口以確定是哪一個(gè)按鍵，按鍵的功能分別為(1)功能鍵按下時(shí)顯示一級菜單，提供各種功能有放音、自動復(fù)讀、跟讀、缺省為放音；進(jìn)入二級子菜單可以設(shè)置放音起點(diǎn)和復(fù)讀、跟讀的時(shí)間長度；(2)確認(rèn)鍵確定選擇哪一種功能；(3)停止鍵回復(fù)到放音狀態(tài)；(4)快進(jìn)鍵；(5)快退鍵；(6)+、-鍵用于功能選擇，放音、復(fù)讀、跟讀時(shí)用于控制音量；(7)傳輸鍵把存儲器里的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)串行接口送到計(jì)算機(jī)；(8)接收鍵通過串行接口從計(jì)算機(jī)讀入數(shù)據(jù)(在中斷服務(wù)程序中有相應(yīng)的顯示模塊驅(qū)動程序，顯示的內(nèi)容有三項(xiàng)①工作模式與按鍵相對應(yīng)；②播放/錄音時(shí)間顯示；③電池使用情況。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有語音復(fù)讀機(jī)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本實(shí)用新型完全采用電子元器件構(gòu)成，不包含機(jī)械裝置及磁性媒介，完全克服了傳統(tǒng)的機(jī)械電磁式語音復(fù)讀機(jī)的種種缺點(diǎn)和問題，是一種攜帶方便、使用簡單、性能良好的微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)，是新一代的文化教育輔助用品；(2)本實(shí)用新型以不怕掉電的快閃存儲器(Flash Memory)為存儲媒介，以高速數(shù)字信號處理芯片為核心器件，結(jié)合數(shù)字語音壓縮技術(shù)、數(shù)字抗干擾和降噪技術(shù)等實(shí)現(xiàn)全電子式高質(zhì)量語音錄放。以從計(jì)算機(jī)下載語音文件代替磁帶，不僅節(jié)省了買磁帶的費(fèi)用，同時(shí)存儲容量大大提高，按初步的估計(jì)，若采用最新的語音壓縮技術(shù)，一塊指甲大小的快閃存儲器芯片，可以存儲超過3個(gè)小時(shí)的語音，存儲容量是磁帶的3～6倍；(3)體積小本實(shí)用新型主要由幾個(gè)集成塊組成，可以做在同一個(gè)電路板上，大大減小了體積；(4)重量輕由于大大地降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，特別是少了機(jī)械部分，使得重量大大降低；(5)防震性好由于不帶機(jī)械裝置，提高了防震性，使得對本實(shí)用新型的使用環(huán)境的要求降低，大大提高了可靠性；(6)經(jīng)久耐用電子器件的使用壽命比機(jī)械裝置長的多，并且電子器件在維修和維護(hù)方面也容易得多；(7)省電按設(shè)計(jì)的功耗，兩節(jié)普通的7號電池可以連續(xù)使用5個(gè)小時(shí)以上。
下面對說明書附圖進(jìn)一步說明如下
圖1是本微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是其電路方框圖；圖3是其軟件程序流程框圖；圖4是其中斷服務(wù)程序流程框圖；圖5～圖7是其電路原理圖。各圖中1為麥克風(fēng)(拾音器)插孔，2為計(jì)算機(jī)串行接口，3為耳機(jī)插孔，4為控制鍵組，5為喇叭(揚(yáng)聲器)，6為液晶顯示屏；電路原理圖中的相同標(biāo)號點(diǎn)應(yīng)相連接在一起。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式可為如下(1)按
圖1所設(shè)計(jì)、加工制造本復(fù)讀機(jī)的機(jī)殼、面板。例如可采用PVC塑料，用注塑或壓塑的方式制造機(jī)殼和面板；并選購裝于機(jī)殼和面板上的構(gòu)件，例如麥克風(fēng)插孔1、耳機(jī)插孔3可選用通用微型麥克風(fēng)和耳機(jī)插件；喇叭5可選用ARWA型揚(yáng)聲器；液晶顯示屏6可采用電路板上所選用的顯示模塊的配套液晶顯示屏；(2)按圖2、圖5～圖7所示，計(jì)算機(jī)布線制造電路板(或進(jìn)行集成化制成集成化模塊)再篩選元器件進(jìn)行安裝，例如單片機(jī)CPU可選AD公司的ADSP2181；放大電路的U6可選LM358；A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路的IC1可選AD公司的ADSP1847，晶振X1可選24.576MHz，晶振X2可選16.9344MHz；控制模塊U2可選74LS11；串行接口電路IC3可選ADM232；顯示模塊U5可選SVM12232；存貯單元IC2可選用AMD公司的Am29F064B；(3)接圖3、圖4所示的程序流程方框圖進(jìn)行編程并輸入或固化于CPU和存貯單元；把所選購的構(gòu)件及電路板按
圖1所示，并按上面說明書所述的連接關(guān)系進(jìn)行安裝連接，便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)，其特征在于它由機(jī)殼、面板、電路板連接構(gòu)成，面板裝于機(jī)殼正面，機(jī)殼側(cè)面裝有麥克風(fēng)插孔(1)、計(jì)算機(jī)串行接口(2)、耳機(jī)插孔(3)，并分別通過語音信號線、計(jì)算機(jī)接口信號線、音頻信號線分別與機(jī)內(nèi)電路板上的放大電路、計(jì)算機(jī)串行接口電路、輸出保護(hù)電路的相應(yīng)點(diǎn)連接；面板上裝有控制鍵組(4)、喇叭(5)、液晶顯示屏(6)，并分別通過控制信號線、音頻信號線、顯示信號線分別與機(jī)內(nèi)電路板上的控制電路、輸出保護(hù)電路、顯示電路的相應(yīng)點(diǎn)連接；其電路由放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)CPU、串行接口電路、存貯單元、控制電路、顯示電路D/A轉(zhuǎn)換電路、輸入保護(hù)電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為放大電路分別通過語音信號線分別與麥克風(fēng)、A/D轉(zhuǎn)換電路相電氣連接；單片機(jī)CPU分別通過語音數(shù)字信號線、音頻數(shù)字信號線、控制信號線、串行接口信號線、存貯信號線、顯示信號線分別與A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、控制電路、串行接口電路、存貯單元、顯示電路相電氣連接；串行接口電路通過信號電纜線與計(jì)算機(jī)相連接；輸出保護(hù)電路分別通過音頻信號線分別與D/A轉(zhuǎn)換電路、耳機(jī)或喇叭連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種微型全電子式語音復(fù)讀機(jī)，其特征在于所述的放大電路由放大器集成件U6、電阻R10～R17、電容C10～C19共同連接構(gòu)成；單片機(jī)CPU由高速信號處理器集成塊IC4構(gòu)成；輸出保護(hù)電路由電阻R30～R31、電容C31～C32共同連接構(gòu)成；A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換器集成件IC1、晶振X1～X2、電容C40～C48共同連接構(gòu)成；控制電路由控制器集成塊U2、電阻R20～R24、控制鍵組S1～S5共同連接構(gòu)成；串行接口電路由接口電路集成塊IC3、連接頭D1、電容C25～C29共同連接構(gòu)成；存貯單元由快閃存貯器模塊IC2構(gòu)成；顯示電路由顯示器模塊U3、U5連接構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是微型全電子式語音復(fù)讀機(jī),它由機(jī)殼、面板、電路板連接構(gòu)成,機(jī)殼側(cè)面裝有麥克風(fēng)插孔、計(jì)算機(jī)串行接口、耳機(jī)插孔并分別通過各自信號線分別與電路板上相應(yīng)電路連接;面板上裝有控制鍵組、喇叭、液晶顯示屏并分別通過各自信號線與電路板上相應(yīng)電路連接;其電路由放大電路、A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)CPU、串行接口電路、存貯單元、控制電路、顯示電路、輸出保護(hù)電路分別通過各自信號線相互連接構(gòu)成。本實(shí)用新型體積小、重量輕、防震性好、經(jīng)久耐用、省電耐用、攜帶方便、使用簡便、性能良好。
文檔編號G10L21/00GK2424514SQ0022817
公開日2001年3月21日 申請日期2000年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月16日
發(fā)明者韋崗, 林耀榮, 陳芳炯 申請人:華南理工大學(xué)