FPGA实现的可调增益与10s语音存储的数字化回放系统设计

本文档主要介绍了基于FPGA的语音存储与回放系统的详细设计，该系统旨在满足特定的技术要求，包括信号处理和存储功能。以下是对关键知识点的详细解析： 1. **设计要求** - 系统目标：设计一个数字化的语音存储与回放系统，采用FPGA作为核心处理器，避免使用单片语音专用芯片。 - 功能特性： - 放大器1：具有46dB的可调增益，放大器2提供40dB增益，以确保信号强度。 - 带通滤波器：通带范围为300Hz至3.4kHz，用于去除噪声和不必要的频率成分，保持语音信号质量。 - ADC（模数转换器）：采样频率为8kHz，8位分辨率，保证足够的音频细节捕捉。 - 存储时间：要求语音至少可以存储10秒。 - DAC（数模转换器）：转换频率与ADC相同，也为8kHz，输出质量良好。 - 质量标准：回放的语音应无失真，声音清晰。 2. **硬件电路设计** - **放大器1**：音频信号首先通过级联放大器，IRD120负责自动或手动增益控制，通过场效应管实现可变电阻控制。 - **带通滤波器**：采用定制的滤波器，确保信号的300Hz～3.4kHz范围内无失真，提高信号纯净度。 - **ADC电路**：使用ADC0809，采样速度为8kHz，100μs转换时间，将模拟音频信号转换为数字数据。 - **语音存储电路**：利用HM628128D存储芯片，存储数字化的语音数据，该芯片的接口需按照电路图进行连接。 - **DAC电路**：数模转换器用来将存储的数字数据恢复成模拟信号，回放时保持原始的8kHz频率和8位精度。 这个设计不仅涵盖了从音频输入到存储再到输出的完整流程，还强调了FPGA在系统中的重要作用，以及对关键组件性能的精确控制。这样的系统在音频处理和存储应用中具有较高的实用价值，特别是在需要灵活配置和高音质再现的场合。