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资源说明：摘要：系统以单片机和FPGA为控制核心，实现了语音存储与回放系统。该系统设计方案能够采集模拟语音信号以及耳机立体声信号，以ADPCM（自适应差分编码）的方式提高了存储器的利用率，语音存储时间可达2 min;基于短时傅里叶变换原理，实现了语音信号的频谱分析与实时显示。同时，利用立体声音频功放播放语音，每声道音量可调并具有静噪功能。此外，该方案还采用预加重、去加重、抗混叠滤波等措施，有效地提高了信噪比。语音回放质量良好，存储时间较长。
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由单片机与FPGA共同完成语音的录制与回放，可以拥有丰富的接口资源和运算能力，鉴于PCM 的存储冗余值过大和DPCM 的量化噪声问题，ADPC
该文主要介绍了一种基于单片机和FPGA的数字语音存储与回放系统设计方案，该系统使用ADPCM（自适应差分编码）技术来优化存储效率，实现了语音的高效存储和高质量回放。系统的核心是单片机和FPGA，它们提供了丰富的接口资源和强大的处理能力。
系统能够采集模拟语音信号和立体声耳机信号，通过预加重、去加重和抗混叠滤波等预处理步骤，提高信噪比，确保语音质量。随后，ADPCM编码技术被用来压缩语音数据，这解决了PCM（脉冲编码调制）存储冗余大和DPCM（差分脉冲编码调制）量化噪声的问题，使得存储时间可以达到2分钟。同时，系统基于短时傅里叶变换原理，对语音信号进行频谱分析和实时显示，增强了系统的分析能力。
在回放阶段，系统利用立体声音频功放播放语音，每个声道的音量可独立调整，并具有静噪功能，确保了播放的清晰度。立体声ADC和DAC集成在PCM3010芯片中，而音量控制则由PGA3010芯片负责。FPGA内部执行短时傅里叶变换，允许在示波器上实时显示语音信号的频谱特性。
理论分析部分，文章详细介绍了ADPCM编码的工作原理，它通过对连续两个采样值的差值进行量化编码，通过自适应量化步长来动态调整编码精度，从而实现数据压缩。ADPCM编码的压缩比率可以达到1/6，显著减少了存储需求。根据不同的采样速率，系统可以存储22秒至128秒的语音数据。
信噪比的计算也得到了关注。系统采用的低通滤波器和A/D采样策略确保了在满足奈奎斯特定律的前提下，语音信号的无损量化。根据信噪比公式，每个比特字长对信噪比的贡献约为6 dB，这意味着更高的量化比特数可以带来更好的信噪比，从而提升语音回放的质量。
该设计方案提供了一个高效、高质量的数字语音存储与回放解决方案，利用了单片机和FPGA的优势，结合先进的编码技术和信号处理方法，实现了语音信号的高效存储和清晰回放。
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