專利名稱：智能化音響處理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于微計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，是微機(jī)在數(shù)字化音響設(shè)備中的應(yīng)用。
在數(shù)字化音響設(shè)備中，常見的是電子琴之類音響合成器，或語音合成器，這些合成器只能摹擬或仿真，不能如實復(fù)制音響，最近國內(nèi)進(jìn)口了一些語音芯片，這些芯片具有錄音重放功能，但不能固化存儲器，不能修改所存內(nèi)容，不能打印音響波形，這給它們的應(yīng)用和推廣帶來一定的局限性。例如對北京大鐘寺鐘王的音響進(jìn)行錄制，分析，重放等方面的工作，就不便使用上述類型的芯片來進(jìn)行。
本實用新型的目的，就在于利用微計算機(jī)功能強(qiáng)的優(yōu)勢，提供一種既能轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)儲音響編碼程序，又能檢查，修改，固化存儲器，兼有打印功能，變速功能，錄音重放功能的數(shù)字化音響處理機(jī)。
本實用新型的主要參考資料為北工大的《MCS－48單片微型計算機(jī)》《TP801－Z80單板計算機(jī)使用手冊》。
光明日報1988年7月24日第2板《大鐘寺古鐘博物館用計算機(jī)技術(shù)模擬鐘王鐘聲》。
本實用新型的電原理圖如附圖(1)，(2)，其中主要電路符號為(U1)單片微機(jī)，(U2)D／A，(U3)A／D，(U4)計數(shù)器，(U5)程序存儲器，(U6)地址鎖存器，(U7)數(shù)據(jù)存儲器陣，(U8)低位地址譯碼器，(U9)高位地址譯碼器。(U10)編程和片選譯碼器，(U11)RAM片選譯碼器74LS138，(U12)EPROM低8位地址鎖存器，(U13)EPROM高7位地址和LED顯示器段碼鎖存器，(U14)EPROM數(shù)據(jù)存儲器陣，(U15)數(shù)據(jù)鎖存器，(U16)(U18)2選1數(shù)據(jù)開關(guān)(U17)緩沖器。(U19)(U21)運算放大器，(U20)采樣／保持器，(U22)(U33)(U30)觸發(fā)器，(U24)(U25)LED驅(qū)動器，(U26)8位LED驅(qū)動器，(U26)8位LED顯示器，(U27)打印機(jī)接口插座，(U28)鎖存器，(U29)譯碼器，(U31)振蕩器，(U32)(U33)比較器，(U34)(U35)LED驅(qū)動器，(K)編程電壓開關(guān)。
注兩張圖中都標(biāo)有1、2、3的線路是連在一起的。
鍵盤符號及其定義如下(0)－(9)，(A)－(F)數(shù)字鍵，(LA)上一單元檢查，(NE)下一單元檢查，(HI)零號單元起始高速采樣，(HO)零號單元起始高速放音，(RE)復(fù)位鍵，(ET)EPROM陣檢查，(ME)RAM陣檢查，(DI)RAM陣置數(shù)，(LI)低速正負(fù)峰值采樣顯示。(EO)EPROM陣內(nèi)容全部送往RAM陣，(EI)EPROM陣寫入，(LO)按設(shè)定幅度頻率輸出，(DU)轉(zhuǎn)儲，(LOA)轉(zhuǎn)錄，(PL)打印，(HO1)從設(shè)定單元起始按設(shè)定速度放音，(HI1)從設(shè)定單元起始按設(shè)定速度采樣。
對照


圖1、圖2，本實用新型的基本電路結(jié)構(gòu)如下(1)U1采用單片微機(jī)3039，它的數(shù)據(jù)總線接到U2、U3、U4、U5、U6、U7、U15、U17上，其中U6在單片機(jī)的ALE信號控制下鎖存數(shù)據(jù)總線上的地址信息，形成低8位地址總線，此低8位地址總線被送往U5、U7、U12。
U8取低8位地址總線中的高5位進(jìn)行譯碼，再和門電路以及讀寫信號一起形成全譯碼電路，控制8個接口的操作。
(2)U1的P1口中P10、P11、P12三根線通入U9，譯出6根高位地址線，其中1根通到U8上控制I／O口，5根用作RAM陣片選，5根中有4根是直接選通4片RAM，另一根通過U11控制P2口高3位譯碼，譯出8根片選線選通另外8片RAM。
P1口中的P13、P14、P15、P16通到U10上，U10是雙2－4譯碼器，它通到U14上，做為U14中3片EPROM的CE和OF端控制。
P17被引入I／O口的譯碼電路，目的是為了U14編程時控制U12、U13、U15對地址和數(shù)據(jù)的鎖存。
(3)U1的P2口直通打印口U27和U13，U13是8位LED段碼鎖存和U14的7個高位地址的鎖存器，P2口中的P20－P23還通到U5做程序存儲器的高4位地址線。此外，P2口的低5位通到U7做RAM陣的高5位地址。P25，P26，P27高3位經(jīng)U11譯碼得到8根片選線，選通另8片RAM。
(4)由U12，U13，U15，U16，U10和相應(yīng)的譯碼電路構(gòu)成對U14的控制電路。P17和讀信號同時為低電平時，由U13首先鎖存P2口送出的U14高7位地址信息，然后在讀信號恢復(fù)高電平時，U12，U15分別鎖存低8位地址和數(shù)據(jù)線的內(nèi)容，這樣在U1從U7的某1片RAM讀信息時就可以把這個信息鎖存在U14周圍，于是提高了速度，以便U14在U10控制下編程。
(5)U16，U17，U18構(gòu)成可編程輸入口，U17掛在U1的數(shù)據(jù)總線上，U16和U18負(fù)責(zé)調(diào)度輸入口的方向，譯碼電路設(shè)計如下形式讀信號和U8的第7根輸出線同時為低電平時U18和U17導(dǎo)通；讀信號和U8的第4根輸出線同時為低電平時U16和U17導(dǎo)通；只有讀信號為低或3個信號都為高時U18導(dǎo)通但U16，U17不導(dǎo)通，這樣可以在P17為高電平時讀出U14或U18上的內(nèi)容。
(6)U20的采樣／保持脈沖由U22及其譯碼電路產(chǎn)生。當(dāng)U3收到地址信號和讀信號時，U20開始采樣；當(dāng)U3收到地址信號和寫信號時U20開始保持，所以軟件中對U3是先讀后寫方式，不過進(jìn)入采樣循環(huán)之前要先寫一次。
(7)U4，U23組成的轉(zhuǎn)儲電路和U30－U33組成的裝入電路參照了Z80單板機(jī)的電路，音響編碼信息或程序經(jīng)裝入電路和U17，U18進(jìn)入U1，U7，以2400波特的傳輸率傳輸信息，或經(jīng)轉(zhuǎn)儲電路送入磁帶機(jī)。
(8)LED顯示器的段碼從U13上取出，U13的譯碼電路采用讀信號與U8的第4位輸出線同時為低電平時進(jìn)行鎖存的方式，以便U14編程的同時LED可以顯示，鍵盤和LED顯示器的位碼由U28，U29從P20，P21，P22上取出，二極管陣列用于防止同時誤按多個鍵灌電流損壞芯片，鍵盤掃描線和編程電壓檢測線，打印口RASY測試線以及裝入電路信息線都接到U18上，可以同時采樣。
(9)打印口U27僅是一個插座，在口外設(shè)計了鎖存器，以最簡方式和TP－40微型打印機(jī)連接。
(10)8位LED顯示器中，左數(shù)第1位為符號位，第2至第6位共5位地址位，第7和第8位為兩位數(shù)據(jù)位。
(11)U19的輸出端和輸入端并入電容器C使U19具有低通慮波作用。
本實用新型的鍵盤操作及LED顯示內(nèi)容如下(LA)顯示上一單元內(nèi)容，左數(shù)第1位顯示“L”，2－6位顯示地址，7－8位顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(NE)顯示下一單元內(nèi)容，左數(shù)第1位顯示“n”，2－6位顯示地址，7－8位顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(HI)將話筒插入MIC1，鍵入〔HI〕，則顯示器第1，2位顯示“HI”，當(dāng)輸入的音量較小時，第8位顯示“L”，輸入音量達(dá)到一定幅度時才開始以最高速采樣，這時有一位LED的8個段碼逐段變化，采樣結(jié)束時前3位顯示“HIY”。
(HO)將擴(kuò)大器輸入線插入OUT，鍵入〔HO〕，則信號以最高速輸出，輸出結(jié)束時前3位顯示“HOY”。
(RE)復(fù)位，此時從左數(shù)第1位LED顯示“P”，(后面所述顯示順序均為從左數(shù))。
(ET)斷電狀態(tài)下，將EPROM27256播在(U6)的3個插座上，上電后第1位顯示“P”，此時鍵入〔ET〕，如果EPROM上有編程電壓(UPP＝12.5V，VCC＝6V)，則顯示器前5位顯示“UPPL？”提示應(yīng)將K撥到＋5V一邊，撥后再鍵入〔ET〕，則機(jī)器進(jìn)入EPROM陣檢查程序，此時顯示數(shù)據(jù)消失，有1位LED的段碼不斷變化。
檢查結(jié)束時，顯示器前3位顯示“ETY”，如果有不等于FFH的單元，顯示器第1位顯示“E”。后5位顯示相應(yīng)地址，再后兩位顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(ME)RAM檢查，用數(shù)字鍵將5位地址碼順序敲入鍵盤，再敲(ME)鍵，則左數(shù)第1位顯示“J”，2－6位顯示地址，7－8位顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(DI)鍵入(DI)后可用數(shù)字鍵更改第7、8位數(shù)據(jù)，然后可用(LA)和(NE)鍵看上／下單元的內(nèi)容。
(LI)將話筒插入MIC1，鍵入〔LI〕，則顯示器第5、6位數(shù)字顯示－5V對應(yīng)的16進(jìn)制碼OOH－7FH，顯示器第7、8位數(shù)字顯示＋5V對應(yīng)的16進(jìn)制碼80H－FFH，隨輸入信號不斷變化顯示累計最大峰值。
(EO)復(fù)位后第1位顯示“P”，此時鍵入〔EO〕，如果EPROM上有編程電壓(VPP＝12.5V，VCC＝6V)，則顯示器前5位顯示“UPPL？”，提示應(yīng)將K撥到＋5V一邊，撥后再鍵入〔EO〕，則機(jī)器進(jìn)入EPROM陣的內(nèi)容輸出到RAM陣的程序，此時顯示數(shù)據(jù)消失，有1位LED的段碼不斷變化，輸出結(jié)束時，顯示器前3位顯示“EOY”。
(EI)復(fù)體后第1位顯示“P”，此時鍵入〔EI〕，如果EPROM上沒有編程電壓(VPP＝VCC＝5V)，則顯示器前5位顯示“UPPH？”，提示應(yīng)將K撥到VPP＝＋12.5V，VCC＝＋6V一邊，撥后再鍵入〔EI〕，則機(jī)器進(jìn)入RAM陣內(nèi)容寫入到EPROM陣?yán)锏某绦颍藭r顯示數(shù)據(jù)消失，有一位LED的段碼不段變化，輸出結(jié)束時，顯示器前3位顯示“EIY”。如果有寫不的單元，顯示器第1位顯示“E”。后5位顯示相應(yīng)地址，再后兩位顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(LO)將擴(kuò)大器輸入線插入OUT，用數(shù)字鍵敲入顯示器后4位數(shù)字，然后輸入〔LO〕，則機(jī)器以第5、6位數(shù)字為振蕩周期，以7、8位數(shù)字為輸出幅度進(jìn)入〔LO〕，信號以規(guī)定頻率幅度輸出。
(DU)用(DI)鍵和數(shù)字鍵在顯示器第7、8位敲入文件號號(OOH－FFH)。將錄音機(jī)的輸入線插入MIC2，打開錄音機(jī)后鍵入(DU)，則RAM陣的全部內(nèi)容將送進(jìn)錄音機(jī)，轉(zhuǎn)儲過程中有1位LED的段碼不斷變化，轉(zhuǎn)儲結(jié)束后顯示器前3位顯示“DUY”。
(LOA)用(DI)鍵和數(shù)字鍵在顯示器第7、8位敲入文件號(OOH－FFH)，將錄音機(jī)的輸出線插入CASSIN，鍵入(LOA)后打開錄音機(jī)，，錄音機(jī)的相應(yīng)內(nèi)容將從零地址起裝入內(nèi)存。裝入過程中有1位LED的段碼不斷變化，裝入結(jié)束后顯示器前4位顯示“LOAY”。
(PL)復(fù)位狀態(tài)下用數(shù)字鍵敲入5位起始地址。準(zhǔn)備好打印機(jī)后鍵入(PL)，打印機(jī)將把起始地址以后的內(nèi)容打出來，打印完后顯示器前3位將顯示“PLY”。
(HO1)將擴(kuò)大器輸入線插入OUT1，用數(shù)字鍵敲入顯示器第5，6位數(shù)字，然后鍵入〔HO1〕，則機(jī)器以第5，6位數(shù)字為回掃周期進(jìn)入〔HO1〕，信號以規(guī)定速度輸出，輸出結(jié)束時前3位顯示“HOY”。
(HI)將話筒插入MIC1，用數(shù)字鍵敲入顯示器第5－8位數(shù)字，然后鍵入〔HI1〕，則機(jī)器以第7，8兩位數(shù)字為起控幅度，以第5、6位數(shù)字為采樣周期進(jìn)入〔HI1〕程序，當(dāng)輸入的音量較小時，第8位顯示“L”，輸入音量達(dá)到規(guī)定幅度時才開始以規(guī)定速采樣，這時有一位LED的8個段碼逐段變化，采樣結(jié)束時前3位顯示“HIY”。
本實用新型是微機(jī)化的數(shù)字式音響處理設(shè)備，其優(yōu)點和特點是
功能較為齊全，一機(jī)多能，可以在一個機(jī)器上同時滿足語音分析，頻率不特別高的樂音分析，進(jìn)口語音芯片開發(fā)，以及錄制，固化音響信息，打印音響波形等方面的需要，同時又可作為智能化大容量EPROM寫入器使用。
權(quán)利要求智能化音響處理機(jī)由單片微機(jī)和鍵盤/顯示器，采樣/放音，轉(zhuǎn)儲/固化電路和錄音機(jī)，打印機(jī)等接口電路組成，其特征在于(a)鍵盤/顯示器電路采用33鍵小鍵盤和8位發(fā)光二極管顯示器，鍵盤包括16個數(shù)字鍵和17個功能鍵，顯示器第1位為符號位，第2～6位為地址位，第7、8位為數(shù)據(jù)位。(b)轉(zhuǎn)儲／固化電路一共采用了192K乘8位字節(jié)的硬件存儲器，其中固化電路采用地址和數(shù)據(jù)在讀狀態(tài)同時鎖存的方式和智能化編和方法進(jìn)行操作。(C)單片微機(jī)采用8039’時鐘為8兆。
專利摘要智能化音響處理機(jī)是微機(jī)化的數(shù)字式音響處理設(shè)備，主要用于專用音響信息的固化和分析處理，本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是采用單片微機(jī)控制鍵盤/顯示器，采樣/放音，轉(zhuǎn)儲/固化等接口電路和錄音機(jī)，打印機(jī)等外部設(shè)備，因此具有結(jié)構(gòu)簡單功能強(qiáng)的特點，它適于進(jìn)行語音分析，頻率不特別高的樂音分析，進(jìn)口語音芯片開發(fā)，以及錄制，固化，重放音響信息，打印音響波形等方面的需要，同時又可作為智能化大容量EPROM寫入器使用。
文檔編號G10F3/00GK2034728SQ8820422
公開日1989年3月22日 申請日期1988年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月22日
發(fā)明者尹藍(lán)寧 申請人:尹藍(lán)寧