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语音模块 一、语音输入板 话筒选用比较普及的驻极体话筒，具有体积小、结构简单、性价比高的特点、其内部主要部件是一个场效应管，它能够吧普通人生转为为5~10Mv的电压信号。 前级通道用来将话筒输出的微弱语音信号放大到A/D转换器的输入范围内，并尽可能地减少输入噪声。电压放大有如下两种方案。 （1）同相放大 为了实现信号输入级与放大级之间的阻抗匹配，在话筒和放大器之间加一级射极跟踪器，起隔离和缓冲的作用。世纪电路接法如图1所示。然后根据具体放大倍数射极几级同相放大器，增益电阻尽量选用电位器，以便调节，前级增益小，作微调，后级增益大，作粗调。同相放大器具有很高的输入阻抗，形式简单，采用多级级联的方式，可以获得十分高的电压增益。
（2）差分放大 考虑单端话筒输入放大会有较大的背景噪声，因此采用两只话筒分别接入差分放大器的正、负端，差分放大电路具有十分高的共模抑制比，对于因信号的共模噪声具有很高的抑制作用。此外，该电路还可以有效地抑制零点漂移和温漂。 差分放大电路如图2所示，第一级采用双话筒差分输入，有效地抑制环境噪声。其差模电压增益AV=R1/R1，为82倍，电容C1,C2,C3,C4为隔直电容，消除直流分量对系统的影响。 值得说明的是，仪表放大器与传统的差分放大器相比，能进一步减少系统外部窜入的音频电信号干扰，因此系统设计中可以优先选用仪器放大器。
滤波器设计 人生频率方位在300~3400Hz，为尽量减少外部噪声干扰，防止混频失真，提高信噪比，必须设计一带通滤波器，使系统经存储然后回放的声音尽量清晰且不失真，滤波要求通频带内平坦而过滤带陡峭。一般情况下，巴特沃斯滤波器通频带较为平坦，而采用多阶滤波可使得过滤带更为陡峭。所以此处采用4阶巴特沃斯高通级联。低通滤波器的截止频率为3.4kHz,便于滤除带外的高次谐波，以减少因8kHz采样率而引起的混叠失真。高通滤波器的截止频率为300Hz，滤除带外的低频信号，以减少带外工频等分量的干扰，大大减少噪声的影响。因为前面有专门设计的放大电路，所以滤波器的增益为1.由4阶巴特沃斯函数极点可以算出其归一化滤波器的各元件参数，电路图如图3所示。
二、向后通道 1.功率放大器 若要实现外放功能，则将信号放大后有扬声器输出，功率放大采用通用型的音频功率放大器LM386来完成，电路图如图4所示，其中C1，C2的作用是电源滤波。因为整个语音模块的多个集运放公用一个直流电源，通过电源内阻的耦合有事会产生低频振荡。采用电源去耦的方法可以有效抑制低频振荡。C2对于高频信号形成低阻抗通路，起到高频滤波作用；C1用作低频滤波，其最高放大倍率为25。
不过，目前TI公司生产的D类饮品功率放大器TPA2000D2（其引脚图见图5）或TPA2000d4颇受青睐，通用与音响中的功率放大。以TPA2000d4为例，下面简单 介绍该芯片的用法。
该芯片采用+5V供电，能能够驱动阻抗低至4Ω的扬声器。由于该芯片采用TI公司的第二代调制技术，其效率和信噪比均得到现住提高，这使得该芯片可直接与扬声器连接，而不需要在功放的输出端外接LC滤波器。放大器的增益可由GAIN1/GAIN2两个引脚分别设定为6,12,18,23.5Db，该芯片还集成了耳机放大器，MODE引脚用来选择放大器类型，其典型应用电路图如图6所示。
2．平滑滤波 为滤除DAC输出信号中的高频分量，可以独立设计一个多阶低通滤波器，也可直接使用图2所示的音频带通滤波器
3.（π∫/∫s）/sin（π∫/∫s）校正电路 由于实际采样脉冲有一定的持续时间（平顶采样），抽样得到的信号的频谱是由理想的采样信号拼布用sin（π∫/∫s）/（π∫/∫s）加权形成的，频率失真，会造成语言恢复时失真，常称平顶保持带来的频率失真为孔径失真，若不进行校正，则语音的高频分量将会有部分损失，所以需要将采样信号通过一个孔径补偿低通滤波器，才能无失地真回复原始信号
该孔径失真补偿低通滤波器的频率特性HL（f）应为： HL(∫)= π∫/∫s）/sin（π∫/∫s） ｜f｜≤∫H
采用图7所示的一阶RC网络对高频分量稍作提升，进行近似校正，根据公式sin（π∫/∫s）/（π∫/∫s）计算可得，在采集频率∫0位8khz时，在∫=300Hz出衰减0.02dB（0.9977倍），在∫=3.4kHz处衰减2.75Db（0.7283）,因此，只需要选择适当的阻容元件，满足在3.4kHz处的提升比300Hz处的约高2.73dB即可。
三、无线收发模块 在控制系统中，考虑到系统的规模及控制的灵活性一般使用集成收发模块。集成收发模块不仅控制灵活，且传送过程中误码率低，抗干扰能力强，适合相对运动的物体间不间断的通信。
此处介绍集成收发模块RF24L01，该芯片3.3V供电，功耗小，最高工作速率为2Mbps，内置2.4GHz天线，并采用搞笑的GFSK调制，抗干扰能力强。这款芯片制程了PCB，卑职了专门的稳压电路，使其在各类电源供电的情况下，都有很好的通信效果。该模块可以通过软件设置地址，只有收到本机地址时才会输出数据，可直接接各种单片机使用，软件编程十分方便，模块原理图如下
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