课程设计--语音录放器南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》设计题目：语音录放器专业：本11通信02班学生姓名：王佳杰学号： 20114400218 指导教师:王彦教研室主任：王彦《电子技术课程设计》任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、课程设计内容题目：语音录放器要求：电源电压DC6~12V，利用语音录放芯片完成声音的录放。

注：可以采用麦克风作为声音传感器，扬声器作为声音播放，ISD2560等语音芯片制作。

二、课程设计要求1.综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。

2.一人一题，所设计的电路必须制作成功，并且全部或者部分通过计算机仿真。

课程设计必须自己独立完成，不得从网上下载，一经发现该课程成绩记零分。

3.课程设计设计说明书（报告）应包括有：①电路工作原理分析②电路元器件参数设计计算③电路调试说明④电原理图和PCB图（必须自己画）⑤元器件装配图（必须自己画）⑥元器件清单⑦自己的收获和体会⑧要求字数不得少于3500字⑨要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel等软件绘制电原理图（SCH）、元器件布局图和印制电路板(PCB)。

4.所有的文档和表格必须采用Word形式。

5.同类型的设计题可以组成一个设计组，组员之间可以开展研究与讨论。

雷同者均计0分。

6.阅读有关芯片英文参考资料，理解资料内容。

7.英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图（不包括电原理图和PCB图）可以直接采用（pdf 文档中的图可放大300倍后裁剪到Word文档中），图中的英文可以采用英文（中文）方式翻译在图下。

8.英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。

9.设计资料中的有关的公式可以直接采用。

10.课程设计结束，需要交制作的作品、文字稿和电子稿，采用Word文档形式。

11.成绩评定：①按ABCDE分档，其中：优秀为A，良好为B，中等为C，及格为D，不及格为E。

②课程设计设计说明书占60%，实物制作占40%。

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。

要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel 软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。

3．主要参考文献：（1）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛技能训练[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 （2）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛制作实训[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 （3）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 （4）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛电路设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 （5）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2010（6）黄智伟等.基于NI multisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京：电子工业出版社，2007（7）黄智伟.印制电路板（PCB）设计技术与实践[M]．北京：电子工业出版社，2009（8）高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M]．北京：电子工业出版社，2002（9）吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M]．广州：华南理工大学出版社，2001年（10）谭博学等. 集成电路原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2003（11）魏立军.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M]．北京：人民邮电出版社，1993（12）杨宝清.实用电路手册[M]．北京：机械工业出版社.2002（13）陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M]．人民邮电出版社1996（14）肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M]．人民邮电出版社.20034．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容1. 2013.10.28~2013.11.8资料查找和阅读2 2013.11.9~2013.11.15电路方案选择，电路设计和计算，电路仿真3 2013.11.16~2013.11.27材料购买，电路设计和PCB设计4 2013.11.28~2013.12.9PCB制作，电路元器件安装5 2013.12.10~2013.12.18作品调试6 2013.12.19~2013.12.24课程设计设计说明书写作指导教师王彦日期： 2013年 10月 26 日引言 (6)1 语音录放器的设计 (6)1.1 总体设计 (7)1.2 驻极体话筒 (7)1.2.1 概述 (7)1.2.2 构造与原理 (7)1.2.3 驻极体话筒的主要参数 (8)1.3 动圈式扬声器 (8)1.4 ISD1820语音录放器芯片介绍 (8)1.4.1 芯片介绍 (8)1.4.2 主要特性.............................................81.4.3 封装形式 (9)1.4.4 引脚描述 (9)1.4.5 ISD1820参数 (10)1.4.6 ROSC口电阻与录音时间关系 (10)2 电路的制作与调试 (11)2.1 电路的布线与焊接........................................112.1.1 总线特点............................................112.1.2 在Altium designer软件画原理图.......................112.1.3 Altium designer软件画PCB (11)2.1.4 焊接................................................112.2 调试....................................................122.2.1 调试所用仪器........................................122.2.2 调试电路的方法和技巧................................122.2.3 调试过程中遇到的故障、原因与排除方法 (12)2.3 功能测试................................................123 扩展 (13)3.1 加入功率放大器..........................................133.2 使用单片机控制..........................................133.3 批量拷贝................................................134 结论 (13)参考文献 (14)附录A 所需元件清单 (15)附录B 语音录放器原理图 (15)附录C 语音录放器PCB图 (16)附录D 实物图 (16)引言从20世纪30年代初到50年代末，有声电影主要应用光学录音方法。

虽然有声电影初期曾使用过唱片配音的方法，光学录音是以感光材料为媒介记录声音的方法，泛用这种方法录制的影片为数不多，时间很短。

光学录音进入电影领域后，在世界范围内掀起了从无声电影到有声电影的高潮，推动了电影事业的大发展。

40年代末50年代初磁性录音也进入了电影领域，但大量拷贝仍以光学录音为主；80年代磁性录音和光学录音两种方法并用。

随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，现在的人已经离不开音乐，而且对听觉要求越来越高。

计算机技术和数字电子的发展，现在的语音系统有了重大的飞跃，从以前的体积较大的单放机、复读机发展到了音质较好、体积小、容量大的MP3、MP4、手机，可以说语音技术已经相当成熟了。

自80年代以来，美、日等国的数字语音技术的研究工作进入了应用阶段，相继研制的大规模集成电路语音芯片已经供应市场，并不断推出新的产品。

数字语音技术的应用领域十分广泛，首先是数字通信系统。

当通过数字通信系统传送语音信号时，语音数字化技术是必不可少的。

发送端实际上即为语音编码，接收端为语音合成。

在我们日常生活中，数字化语音存储与回放技术得到了广泛的应用，比如说公交车的报站器，MP3播放器，手机等，使得产品功能强大，淘汰了磁带录音的传统方式，方便了人们的生活，推动了社会进步。

本设计的主要是制作一个语音录放设备。

一个简单的语音录放器必须由声音传感器、声音播放设备和语音芯片三个主要部分组成。

本文按照设计要求，采用麦克风作为声音传感器，扬声器作为声音播放，语音芯片则采用了美国ISD公司生产的相对简单且较为实用的ISD1820芯片。

1语音录放器的设计1.1总体设计该语音录放器的语音录放功能实现主要是通过语音芯片ISD1820完成的。

在录音模式下，语音信号，即声波信号，通过麦克风，将其转换成电信号，然后经过电路的放大和滤波，将相对比较“干净”的电信号传给芯片ISD1820，最后，芯片ISD1820采样并记录下这样一段信号。

在播放模式下，芯片ISD1820再将之前获得并储存的电信号经电路传给喇叭，喇叭将此电信号还原成声波信号播放出来，送入我们的耳朵。

如图1所示，语音录放器的总体结构框图。

图1.语音录放器的总体结构框图1.2 驻极体话筒1.2.1概述驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。

属于最常用的电容话筒。

由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。

1.2.2构造与原理驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。

声电转换的关键元件是驻极体振动膜。

它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。

然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。

膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。

膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。

这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。

当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。

驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。

因而它的输出阻抗值很高(Xc＝1／2~tfc)，约几十兆欧以上。

这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。

所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。

场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。

普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。

这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效c应管。