中的基于ADPCM的数字语音存储与回放系统设 的数字语音存储与回放系统设 单片机与DSP中的基于 单片机与 计方案（二） 计方案（二） 4 程序设计 　　系统软件部分由单片机的C51语言和FPGA的Ver-ilogHDL语言组成。其中，单片机主要完成用 户输入输出处理和系统的控制，FPGA主要完成需要严格时序控制（如数据采集、频谱显示）以及大规模数据计 算（如FFT、ADPCM 编码）等。整个系统的设计中模块化思想贯穿始终，采用菜单键选择所用功能，系统流程 图如图10 所示。 　　 　　5方案测试与结果 　　5.1 测试仪器 　　测试仪器包括直流稳压稳流电源，型号为 SG1733SB3A;60M 数字存储示波器，型号为TektronixTDS1002;秒表。 　　5.2 方案测试与结果 　　5.2.1 语 音存储与回放效果 　　4 程序设计 　　系统软件部分由单片机的C51语言和FPGA的Ver-ilogHDL语言组成。其中，单片机主要完成用户输入输出处理和系统的控 制，FPGA主要完成需要严格时序控制（如数据采集、频谱显示）以及大规模数据计算（如FFT、ADPCM 编码）等。整个系 统的设计中模块化思想贯穿始终，采用菜单键选择所用功能，系统流程图如图10 所示。 　　 　　5方案测试与结果 　　5.1 测试仪器 　　测试仪器包括直流稳压稳流电源，型号为SG1733SB3A;60M 数字存储示波器，型号为TektronixTDS1002;秒表。 　　5.2 方案测试与结果 　　5.2.1 语音存储与回放效果测试 　　（1）一名组员面对麦克风以不同大小的声音说话，录下一段语音，记录回放语音的效果，结果见表1. 

　　 　　（2）由耳机输入不同音量的立体声音乐，录下一段语音，记录回放语音的效果，结果见表2. 　　5.2.2 语音存储时间测试 　　（1）由耳机不间断地输入立体声音乐，启用录音模式，待系统显示存储器存满后，回放语音，用秒表记录语音回放最长 时间，结果见表3. 　　 　　（2）一名组员面对麦克风不间断地说话，启用录音模式，待系统显示存储器存满后，回放语音，用秒表记录语音回放最 长时间，结果见表4. 　　 　　5.2.3 语音频谱分析及显示测试 　　由耳机或麦克风输入一段语音信号，由扬声器直接播放出来，同时在示波器上实时显示频谱。测试结果为当播放的声音变 化时，可观察到频谱有相应的明显变化。 　　由于不能明确知道语音信号的实时频率和幅度信息，故只对频谱进行了定性测试。 　　6总结 　　该系统设计方案实现了语音存储及回放，最长存储时间达2 min,回放语音效果清晰良好，并能在示波器上实时显示语音频 谱。采用ADPCM 编码在保证回放音质的情况下，极大地提高了存储器的利用率，并通过对语音信号采用分帧加窗的方法实现 了短时频谱分析。 　　另外，系统采取了一系列抗干扰措施以减小噪声，如数字地与模拟地分开走线，在一点汇合；电源处采用一个10 μF和0.1 μF的电容并联去耦；时钟走线尽量短等。但系统在语音回放时仍存在一定的噪声，尤其当输入语音音量较小时，噪声更为明 显，这是本方案需要完善的地方。（作者：李涛，曾攀 ,肖功海）