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行家看過來:語音身份識別播放系統電路的實現

發布時間:2014-12-28 責任編輯:echolady

【導讀】傳統的電臺基本采用全透明的傳輸方式,頻段相同的情況下即可接收同頻段的語音信號。本文要講解的是一種基于C8051F單片機,以DTMF編碼的方式識別電臺身份的系統。

該系統使用簡單,在不改變電臺原有特性的基礎上,只需和電臺的擴展口連接,便可實現對電臺身份的識別。即使對方破解了語音信號,還可通過地址編碼來分辨電臺的身份。該系統在保密性要求高的場所有一定應用前景。

DTMF編/解碼

DTMF編/解碼器選用MT8880。MT8880C是一個帶有呼叫處理濾波器的單片 DTMF信號收發器。該器件采用低功耗、高穩定性的 ISO-CMOS技術,內置1個帶有可變增益的內部放大器的高性能接收器,1個帶有脈沖計數器的發射器,以及1個可訪問MT8880內部寄存器的標準微處理器接口。其內部寄存器包括1個狀態寄存器、2個數據寄存器和2個控制寄存器,其電路如圖1所示。

行家看過來:語音身份識別播放系統電路的實現
圖1
 
該系統采用單端輸入方式,IN-為運放輸入端,R1與R2調節輸入信號增益。TDNE為音頻輸出,用于發送DTMF信號。OSCl為時鐘/振蕩器輸入端,OSC2為時鐘輸出端,MT8880采用3.579 5 MHz的工作時鐘。IRQ/CA為中斷請求信號,漏極開路輸出,當有DTMF信號輸入時,IRQ/CA向C8051F020發出中斷申請。D0~D3為微機數據總線,與TTL兼容,輸出測得的DTMF信號和輸入要發出的DTMF信號,與C8051F020 的I/O接口相連。12引腳CP2端為系統時鐘輸入,與讀寫控制端R/W配合完成MT8880的讀寫操作,RS0引腳為寄存器選擇,TTL電平兼容。地址碼可由0~9以及A~D組成。由于該系統應用領域的特殊性,地址碼都經加密算法。

當終端作為發射機時,DTMF編/解碼部分把終端的地址碼經一定算法加密后,調制成DTMF信號,再送入電臺,便于網內其他電臺識別。當終端作為接收機時,DTMF編/解碼部分把所接收的DTMF信號解調成數字碼,再經解密算法得到地址碼。考慮到該系統阻抗與電臺音頻I/O接口阻抗可能不匹配,應在兩者間加入一個音頻變壓器

行家看過來:語音身份識別播放系統電路的實現
圖2
 
語音存儲播放模塊選用ISD4004。該語音器件采用多電平直接模擬存儲(Chip Corder)專利技術,聲音無需經A/D轉換和壓縮,每個采樣值直接存儲在片內的閃爍存儲器中,從而避免一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。圖2為語音播放原理電路。語音輸人通過話筒(MIC)直接與ISD4004的引腳IN+、IN-連接差分驅動輸入。語音輸出端則是通過LM386放大后連接到電臺的語音輸出端。系統采用鍵控分段錄放音模式。通過錄音鍵可錄制10段不同的語音,每段錄音對應鍵盤上一個按鍵,根據所接收到的語音信號,通過10個按鍵可播放不同的語音,使用方便、靈活。

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