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发表于 2005-2-27
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很多信号存在于我们地身边，它们包含电信号和非电信号，对信号的一些具体特性的分析需要借助于一定的仪器才能实现，由于以前在实验室所了解到的知识和经验知，音频信号分析仪可以达到该期望。其主要利用频谱分析原理，而对所测的结果进行波形显示则需要借助于显示仪器LED。SPCE061A担任本设计的运算器件的中心器件核心。借助LED可以观测到除此之外的很多结果。五十赫兹至一万赫兹视为被测量的频率范围。幅度范围是5MV到5V，分辨力为50HZ，该音频信号分析仪都可以让这些成为现实。还包括可以实现对于单个频谱分量的测定以及总频率分量的测定和功率谱的测定。
1 绪论
音频是一种至关重要的媒体，20Hz-20kHz这个频率范畴是我们可以感受得到的音频信号的频率范围。300Hz-4kHz这个范畴是语音分布区。除了这些区域以外，还在其他的领域也有划分。信号各种性能的测试也可以用音频信号分析仪得以实现。信号电压、频率、信噪比、谐波失真等基本参数都包含于音频测量[1-2]。这几种基本参数能够形成大多数的音频参数。常见的音频信号分析仪器可以满足太多需要，包括器件精度高，以及装置功能相当齐全。然而相比之下也有一些不好的地方。例如体积大，所以很多小型化的系统中都不能够被应用
2 器件选择与总体布局
2.1 运算核心的选择SPCE061A
普通的单片机类型，自身的性能太过大众，以存储高和速率大关键点的需求都不能够被满足。我毫不犹豫地选择SPCE061A，由于在该设计方案中我们会将信号由连续变为离散，我们称为数字信号。恰好，该型号的单片机对数字信号实行高速度，高准确率的处理是轻而易举的，这也是它能够和该设计相互融合的主要理由。
2.2RAM的选择
在该主要芯片这一运算核心已经具有了存储功能这一条件下，是否还需要通过外部条件来重新实现这一功能呢？由下面可知：
该芯片本身材质低廉，相当经济并且解决程序水平相当高。可以将需要储蓄的目标物实行高速，确切地存储。
2.3 模数转换的选择
AD转换翻译为较为易懂的术语就是模数转换。数字信号是离散的，而离散信号又可以由连续信号经过数字化得到，其中需要的仪器就是模数转换器，如何对器件进行选择呢？。对策是多样的。原因在于实现模数转换，运算核心自身便游刃有余。为了更好地对信号实施检测，择优选择器件我们毅然决然。从降低对目标信号的扰乱，提高实验的精度和准确度以及节省资金方面来说都是明智之举。综上，直接利用SPCE061A芯片来达到模数转换的目的。
2.4显示模块的选择
LED和LCD都从属于显示模块，但具有如下不同的特点：
由于LED的工作原理有动态显示和静态显示之分，因此在程序编写上面比较麻烦，且需要用相当多的IO口来控制断码线和位选线。但LCD则不同，不仅仅具有上面这些长处，同时抑制由于其他外界因素对于目标信号所造成扰乱的能力也很强。且目前已经有多种LCD显示模块，并且显示字符相当丰富，有的甚至可以显示汉子。由以上可得：LCD显示模块具有选择资格。
3 系统电路设计
3.1 SPCE061A芯片
SPCE061A芯片相异于一般的单片机芯片，确切地来说是具有更多的优点。主要在于它是享有十六位结构的微控制器。再者，生产它的公司也并不是普通的公司，它是被凌阳科技在最近几年才生产出来的，在功能上具有先进性和全面性。它可以完成对于离散信号快速高效地处理。在该实验中具有以下作用：
中央处理器：R1，R2，R3，R4构成通用寄存器，除此以外，还有很多英文字母表达式，例如PC，SP，BP以及SR，那么它们各自代表什么呢？在查閱了相关地资料之后我意识到了它们各自的意义，那就是第一个为程序计数器，第二个为堆栈指针，第三个为基址指针，第四个为段寄存器。这四个和前面地四个通用寄存器一起构成了该仪器内部具有的八个寄存器不仅如此，MR则与它们不同，作为目标寄存器使用也是它的功能之一，能够进行包括乘法运算和内积运算的算数运算
SPCE061A单片机最小系统如图。最小系统包含很多个部分，其中包括晶振电路，即能够给出一个标准的频率。晶振电路是并不是唯一的组成部分，除此以外单片机当然也是有的。在某些场合下，复位电路和这两部分以及其他的部分相互协调，共同组成最小系统如图3-1所示：
3.2 预处理电路
预处理的两个重要指标
（1）：短时能量序列反映了语音振幅或能量随着时间缓慢变化的规律
（2）：过零率。
，其中变量n从正无穷到负无穷取值。进行端点检测有很多好处，在众多的有利结果中，其中能够实现对语音的刚开始的最后的部分自动检测，这一点是最为重要的。
3.3RS—232通信电路的设计
关于RS232
RS-232标准接口很多的优点，但是同时也存在很多的不足：数据被传输的速度特别慢；并且只能近距离传输；在相接处大多数信号聚集在该处，会扰乱原来的存在状态。被传输的距离越短，扰乱的程度越不严重，反之也成立。其在通信行业的地位越来越高。 |
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