基于单片机的语音录放系统设计
关键词: 单片机;数字语音电路; ISD1490;波形存储法
摘要：
设计了基于单片机的语音录放系统.该系统以 MCS89C51 单片机为核心器件, 控制四片 ISD1490 语音芯片工作, 每个语音芯片配以简单的外围电路自成独立的语音录放电路, 各个语音录放电路的录放功能及录放时间由单片机来控制, 编写不同的程序可实现不同的录放效果。
前沿
用磁带记录、 存储、 还原模拟语音信号的方法已有很长的历史, 基于这一方法的电子产品也到处可见,且这些产品的体积都很大,在使用的范围上受到了一定的限制. 单片机语音录放系统就是为解决这一问题而设计的.单片机语音录放系统是以数字电路为基础, 利用数字语音电路来实现语音信号的记录、 存储、 还原等任务. 数字语音电路是一种集语音合成技术、 大规模集成电路技术以及微控制器技术为一体的并在近十几年迅速发展起来的一种新型技术.语音集成电路与微处理器相结合, 具有体积小、 扩展方便等特点, 具有广泛的发展前景。
1 固体录音机原理
语音数字处理方法可以分为规则合成法、 参数合成法和波形存储法三类, 前两类复杂且难度大, 目前使用较少, 波形存储法是普遍采用的一种.波形存储法的技术基础是A / D、 D/ A 转换技术和多种的编码、 解码算法.图1 说明了波形存储法的语音数字处理、 记录及存储过程:首先用麦克风取得语音的电模拟量信号, 经适当放大后, A/ D转换器以一定的频率对其进行采样并转换为二进制数字量,并实时地对其进行编码,实现对实时数据的压缩以减少数据量,然后送入数据存储器中储存.
图一 语音记录过程
图2 是数字语音还原的基本过程:按一定顺序从数据存储器中读出数据, 以对应的算法进行解码,合成为语音数据,这是一种实时的数据解压过程,恢复的语音数据送入D/ A 转换器还原成语音的模拟信号输出.
图二 语音回放过程
2. 1 ISD1490 基本录放电路
ISD1490 语音芯片的内部已以 EEPROM 作为数据存储器,因此无需电池即能保存数据10 年以上,擦除和写入均可在片内自动完成而无需外部设备. 此外, 其片内还含有时钟振荡器、 话筒扩大器自动增益控制电路、 抗干扰滤波器、 音频功率放大器等.因此它自身已具备了语音录放系统所需的全部基本电路, 只需配备一只驻极体话筒、 一只喇叭、 两只按钮、 一个电源及少量电阻电容,就可以构成一个基本的录放系统(如图3 所示) .
图 3 ISD1490 基本的语音录放系统
该芯片具有下列显著特点:外围元件少, 操作方便;零功率信息存储, 无需备用电源; 信息能可靠保存10 年以上,可重复录音10 万次;语音固化无需编程开发设备; 通过地址的选址可以分段录放,因此可以独立存放汉字语音,构成语音库;具有自动省电模式,在非录放状态时自动省电.有单一电源供电( + 5v) ;静态电流典型值 0. 5uA,最大值2uA;工作电流典型值15mA,最大值30mA.
2. 2 单片机语音录放系统本电路使用了四片 ISD1490, 每片都如图 3
所示接成基本的录放电路,最后用单片机将四个基本录放电路连接成一个整体. 因为每片录音芯片可录音 90 秒,四片共可录音 360 秒, 用单片微处理器 MCS89C51 进行控制, 当录音时间在 90秒之内时,只用 1# 芯片, 如录音时间超过90 秒时,启用2# 芯片, 在录音时间超过 180 秒时, 启用3# 芯片, 这样,用微处理器来完成定时和芯片自动选择,就可实现360 秒内任何时间长度
的语音录制与回放, 从而实现录音放音功能. 系统结构如图4.
图 4 单片机语音录放系统结构图
3 系统的软件设计
本系统软件设计较为简单, 主要是定时选片控制,每片语音电路的地址端均接地,录放控制端受MCS89C51 控制, 根据微处理器的定时, 当需要某一芯片录放时, 单片机相应的控制端起作用,即启动语音电路工作,部分程序框图如图5 所示.
图 5 部分程序框图
4 结束语
单片机语音录放系统解决了传统录放机体积大、 扩展不方便的缺点.本系统所设计的电路可实现360 秒内任意长时间的语音录放. 在此基础上对硬件和软件稍作改动, 便可完成其他的功能,如语音报警器,智能语音控制器等,为各种智能仪器仪表扩展语音功能奠定了基础, 具有广泛的发展前景。
一个优秀的多媒体课件，除了清晰的图像画面以及各种生动的动画画面和文字描述之外，还常常要在课件中加入声音效果，使整个多媒体环境更具活力，使人具有身临其境的感觉。如录制解说词；将录音机中播放的音乐、英语教程等波形文件保存起来；将游戏中的音乐或下载的MP3等音乐保存在硬盘上；或将CD音频或VCD影碟中的伴音截取下来等等。对不同的音源，我们采集的方法是不同的，本文拟就多媒体课件制作过程中声音的采集技术浅谈自己的一些方法。一、多媒体课件中声音采集所需的硬件设备通常一个完整计算机音乐系统主要由如下一些设备构成：计算机、电脑音乐接口、音源、调音台、功率放大器、录音机、麦克锋（最好是电容咪头）等，这样制作出来的多媒体课件才有悦耳、动听的声音。电脑声卡接线直上而下（立式机箱）分别为声音输出、线路输入、麦克锋输入。二、多媒体课件中声音的采集 Windows操作系统提供的“录音机”程序与日常生活中的录音机在使用和外面上基本上是相同的。录音机提供了简单的声音编辑与处理功能。用户对声音文件进行复制声音、删除片段、插入声音、混入声音、改变播放速度、添加回响、反转声音和改变音量等操作。Windows录音机所采集的声音是以波形声音的形式（格式为WAV）输入到计算机中，录制的时间也只有1分钟。 医疗分类信息 如果录制的声音超过1分钟，就要重新按录音键，但如果速度不娴熟，在60和61秒之间连接处的声音不是很理想。1、使用Windows录音机采集声音最为简单的声音采集是在多媒体计算机再加一个麦克风，如果想采集到比较悦耳、动听的声音就要那样的设备了，在Windows环境下录音，其操作步骤如下：（1）在Windows桌面上单击“开始”按钮，选择“程序”→“娱乐” →“录音机”，打开“录音机”程序。（2）在启动的“声音－录音机”对话框中，对着麦克锋或播放音乐，单击录音按钮,即可开始录音。（3）单击停止按钮，录音完毕。（4）单击播放按钮可回放、收听录音效果，若不满意，可重新录制。（5）录音满意后，打开“文件”菜单，选择“另存为”命令，将录制的声音文件保存在相应的文件夹中，此时的保存文件为WAV格式。2、使用声音编辑软件Cooledit Pro2.0采集声音Cooledit Pro2.0是一个双音轨数字音频编辑软件，包括一整套处理音频素材的效果和工具，如有调音台、均衡器等，对音频素材的编辑、录制及合成器效果很好。其界面如图（三）：录音前的准备工作同使用录音机录音时相同。（1）打开Cooledit Pro2.0软件。（2）播放音乐，点击红色“录音”按钮开始录音。（3）点击“暂停录音”按钮可暂停录音，此时在波形窗口中可以看到录制的声音波形。如果想继续录音可再一次点击“录音”按钮。（4）点击“播放”按钮试听所录制的效果。（5）点击“文件”菜单中的“保存”命令保存声音文件。注意：使用麦克风录音会受到环境噪音的影响，所以应在安静的环境中录音。此外Cooledit Pro2.0软件可以对包括WAV、WMA、RM、AVI等声音格式文件进行编辑。三、声音采集后的编辑技术1、混合声音文件在多媒体开发过程中，我们常希望录音机中正在播放的新闻、配乐诗、磁带中的英语听力训练课程等以数字音频的格式输入到计算机中，然后对其进行混合编辑。例如，将一个解说的文件与一个音乐文件相混合，可以产生特殊效果。在播放时，则可听到在背景音乐结束的提前下，解说词紧接开始，这种方法不受环境噪音的影响，但缺点是Windows的录音机这种混合只能是针对WAV文件，一个文件紧接另一个文件。（1）首先打开一个声音文件。（2）用“播放”和“停止”按钮来定位想要混入声音文件的位置。（3）从“编辑”菜单中选取“与文件混音”命令。（4）在文件对话框中输入想要混入的另一个文件名。（5）按“确定”按钮，完成混合。2、删除声音文件中的某一部分内容在已经采集的声音文件中，如果对某一段声音不满意可以进行删除。操作方法如下：（1）打开需要删除的声音文件。（2）用“播放”和“停止”按钮来定位欲删除的位置。（3）从“编辑”菜单中选择“删除当前位置以前的内容”命令，或选“删除当前位置以后的内容”命令。（4）确认是否删除。3、获取光盘中的声音素材使用“超级解霸2000+”中的“超级音频解霸”都可用来截取CD光盘和VCD光盘及MP3光盘中的音频片段。这两个播放器的界面相同，使用方法也基本一样。截取音频信息的操作步骤如下：（1）首先播放CD或MP3音频文件。其方法是：单击“开始” →“程序” →“豪杰超级解霸2000”，在弹出的菜单中选择“音频解霸”命令，则弹出对话框。 （2）打开“文件”工作菜单，选择要播放的光盘或MP3文件等音源，播放器开始播放。（3）当播放到需要截到的开始位置，单击“暂停”按钮。（4）打开“控制”菜单，选择“播放并且录音”，则弹出“保存声音波形文件”对话框。
音乐是通过有组织的、在实践上流动的音响所形成的艺术形象或意境，来表达人们的情感，反映社会生活的艺术。下文是我为大家搜集整理的关于音乐学论文写作的内容，欢迎大家阅读参考!
音乐学论文写作篇1
浅谈中国传统音乐文化中的人文精神
从哲学的角度上来说，艺术来源于生活，因此我国传统文化为传统音乐文化提供了适宜的发展沃土。而中华民族传统文化的最显著特征就是富有“天人合一，以人为本”的人文精神。通过对中西方艺术的比较和分析能够发现，西方的艺术大多是建立在立体化思维基础上，但我国传统艺术则主要是建立在线的思维基础之上，在传统音乐中的具体展现就是单一旋律思维是音乐思维的基本形式。但是站在艺术的角度上来考虑的话，这种思想即“真、善、美”三者的统一。传统音乐正是具备真善美三类因素的艺术形式，借助于文化现象呈现出欣赏主体的面前，通俗来说就是音乐魅力的所在。
一、传统思想影响下的音乐人文精神
纵观我国传统音乐文化的发展历程我们能够了解到，其存在和发展的脚步在很大程度上都要依赖于政治上的需要，需要以当时所处的历史环境为依托，受外部环境影响较大，就像很多传统音乐文化都深深的被儒家和道家思想所左右。
直到今日，在我们平时的日常生活中，我们依然无时无刻的不在接受着儒家文化和道家文化的影响，这些思想的渗透方式是无声无息的，往往在我们不自居的情况下就会接受这种文化的熏陶和感染。并且传统音乐文化中具有很多思想内涵，这些都是儒家所倡导的“仁”反映的思想，儒学的基本特征是仁、义、礼、智、信，是把理想的道德和伦理意识作为衡量处世做人的价值标准，主张利人利己，强调爱人，对等，互利和诚信等原则。因此，传统音乐文化中的人文精神更能通过“爱人者人亦爱之”的儒家思想得以展现，渗透了“不独享其享，不独子其子，使老有所终，壮有所用，幼有所长”的道德理念。且在距离感上更加接近自然，在无形中使传统音乐受到了自然的熏陶和感染。
由于受到传统文化的影响，使得我国传统音乐文化在很大程度上与传统文化之间存在较大的关联性，讲究声音“中正和平”，强调“礼乐治国”与“和而不淫”。但是贯穿于传统音乐发展始终的思想理念却一直都是“天人合一”，这也是多少年来我们一直所追求和达到的，即人际关系和天人关系的统一，这在很长一段时间内都代表了我国传统音乐的主流文化。早在春秋时期的五行音乐思想中就曾认为“天有六气，降生五味，发为五色，征为五声”，在其思想观念中认为只有使音乐平和才能够促使阴阳调和、人心和乐，如果声不平的话则会造成阴阳不调以及民离神怒的问题。
就像《吕氏春秋》一样，正是根据阴阳家和道家思想的综合借鉴，以五音配五时，十二律配十二月构成宇宙图式，在其主旨上更加注重对自然统一的追求，并且在音乐文化方面也一直主张平和、适中，从某种角度上来说以天人合一为主要内涵的传统音乐就是从此时期开始得以形成。而直到《乐记》的出现，在其人文精神上更加强调音乐能够做到以气和天和人进行沟通，促使天人之间能够进行互相感应，进而做到改变自然事物，影响到社会政治方面的相关决定。到此阶段标志着以天人感应为主要人文精神的传统音乐文化开始走向成熟。这在一定程度上体现了传统音乐在人文精神上具有自身的独到性，能够从一个侧面发现出相应的品质光辉。
此外，道家文化之所以能够在历史的长河中得以保存并发展下来，并在过去的数百年乃至数千年中一直影响着我国的传统音乐文化，其中必然存在着许多可取之处。从我国历代文化知识分子的文化心理上看，老庄哲学中存在着浓厚的虚无思想，这种思想曾引导无数文人隐居山林，逃避纷扰的社会，以谋求心理上的平衡。然而，老庄哲学中体现出的泛神论以及相对自由观念又在一定程度上同儒家的“入世”存在着精神上的关联。所谓儒道互补，这构成了我国文人雅士世代相传的机制。
在我们平时的日常生活中，我们无时无刻的不在接受着道家文化的影响，这些思想的渗透方式是无声无息的，往往在我们不自居的情况下就会接受这种文化的熏陶和感染。而这种思想观念不仅对我国传统音乐文化具有深刻影响，更在很多方面成为了人们处理日常事务的基本立场和原则，成为了全民族共同的心理状态和性格特征。而从另一方面的层次上来讲，这些思想文化进过历史的发展和沉淀，已经能够适应各种文化阶级的需要，成为一种具有比较稳定地文化结构。并直接作用到传统音乐文化中人文精神的形成上。曾经有一段历史时期的传统音乐比较倾向于庄子的“静”，认为这种特质可以用来培养“知”，启发“慧”，在这样的条件下使得道家思想在当时的音乐艺术中得到较为广泛的应用。并且在对人性的解释上，庄子和其他思想之间也存在一定共通之处，认为人应当被动的回归自然，不应具备自身的主动性，只有这样才能使人性跟好的保存。
二、结语
研究中国传统音乐文化中的人文精神除了具有重要的文学和艺术价值之外，还具有一定的社会价值。剖析我国传统音乐文化中的人文精神在实质上是从独特视角上去对传统音乐文化进行重新的认识，通过相应的分析来得出展现出其对于传统社会的影响意义，更能够折射出对当代社会和艺术的借鉴作用。在传统音乐文化中的思想观念中，或许自然才是能够与人性最好结合的载体，因此通过传统音乐的人文精神和思想内涵来表达自己希望“真、善、美”的统一愿望。
音乐学论文写作篇2
浅析影视音乐的形式和特征
音乐是所有艺术中最为抽象的艺术。但是，音乐又是与人们的情感最为接近的艺术，甚至可以说音乐属于生理和心理领域，它从潜意识影响我们的情感。由于人类所具有的共同情怀，使音乐成为超越种族、国家、地域的国际性情感语言。
作者简介：周晓春，成都理工大学广播电视编导专业毕业，现任成都理工大学广播影视学院航空系教务办主任，担任《名片赏析》、《公文写作》等课程教学工作。
[中图分类号]：J642.43 [文献标识码]：A
[文章编号]：1002-2139(2013)-8--01
前言
音乐是通过有组织的、在实践上流动的音响所形成的艺术形象或意境，来表达人们的情感，反映社会生活的艺术。但是，影视作品中的音乐，决不能离开可视的屏幕形象，它只能作为影视艺术的一个辅助元素而存在，并且只有与影视的其他元素有机地结合在一起才能具有影视音乐的独特价值。音乐的物质材料是悦耳的乐音，它主要是通过声波作用于人的听觉;而电影的物质材料是优美的画面，它主要是通过影像作用于人的视觉。
影视音乐就像星星和月亮，本身是一个存在物，但离开了影视剧就失去了作为影视音乐的存在价值。所有的成功和所有的艺术魅力都取决于影视剧本身的艺术魅力和价值。就像月亮、星星，失去了太阳，就失去了所有的魅力和遐想。
一、影视音乐的形式
1.画内音乐与画外音乐
画内音乐与画外音乐这一对关系，是自有声电影出现后就随之产生的。画内音乐又叫有生源音乐或客观音乐，它是在画面内可以看得到声音来源的音乐，比如剧中人歌唱、弹琴(当然，音乐片不在此例)，或者画面中的收音机、录音机、扩音器等传出的音乐。影片《马路天使》的开场戏就是男主人公陈少平所在的乐队为别人的婚礼吹吹打打，在鼓乐声中，展示了大上海的都市风貌，也交代了小陈和报贩老王、歌女小红的关系，把观众较快地带到影片的规定情境里。画内音乐真实性较强，容易得到观众的认同，在用纪实风格拍摄的影片中，画内音乐运用得比较多。
画外音乐，是指在画面上见不到声音来源的音乐，绝大多数影视音乐都是画外音乐。画外音乐主要体现编导者的思想意图，所以也被称为主观音乐。
影片中的画内音乐和画外音乐是可以互相转化的。有些影片的主题音乐是用画内音乐的形式呈示的，如英国影片《简?爱》，女主人公与男主人公罗切斯特第一次见面，应罗切斯特的要求弹奏了一段钢琴，她所弹奏的这段旋律也就成为全片的音乐
主题。
2.片头音乐与片尾音乐
片头音乐：用于片头字幕的音乐。它的作用包括呈示出影片主题音乐，展示影片风格，用音乐语言概括全片基调，把观众引入到影片之中。
片尾音乐：用于影片片尾的音乐，它与片头音乐呼应，是对影片思想内容、艺术风格和基本情况的回顾和总结，以使观众对影片进行联想和回味。
片头音乐和片尾音乐通常都是影片中较长的，而且是相对完整的音乐段落。由于一般影片对片头音乐和片尾音乐在艺术上要求较高，也要求他们在曲式结构上相对完整，并且还会要求具体的对准画面上的某一部分的动作、情绪等，所以作曲家对片头音乐和片尾音乐都很重视，尽量在这里完整地展现自己的乐思。人们经常把片头音乐当做迎客音乐，把片尾音乐当做送客音乐。
3.影视音乐的特征
音乐是听觉的艺术，我们用“语言”这样的文学术语很难准确地表达音乐艺术的特点，在此只是借用这些词汇的约定俗成的含义和人们的联想来描述音乐。
一般来说，应该要求各种艺术形式的语言都是雅俗共赏的，但对影视音乐来说，在雅与俗的两端中，我们要求它偏向于俗的方面。对于绝大多数观众来说，他们看影片的目的主要是观赏与娱乐，而且去电影院看电影，也只是看一次而已(当然那些具有号召力的影片是一个例外，世界上就有一项纪录是专门为看美国影片《乱世佳人》而设的，据说这项纪录还在不断被打破)。要求一部电影音乐作品在观众看过一次电影后就能受到感染，能够记住，甚至于让观众为了听影片中的歌曲和音乐再去看这部电影，这实际上是一个很高的、难以做到的要求。
影视音乐，指影视作品中的一切音乐和歌曲，是影视作品的重要组成部分。作为音乐艺术的一种新体裁，影视艺术既有音乐艺术的共性，又有影视音乐自身的特殊性。其特点主要表现在以下几个方面：
(1)影视音乐是影视作品中的一个重要构成因素
影视音乐不是独立的音乐作品，也不是只为了说明画面内容的被动因素，而是影视综合艺术中一个不可缺少的表现手段。因而影视音乐必须按照影视作品所规定的形象、情景、矛盾冲突和风格来创作，只有这样才能为表现影片的主题、人物和情节服务，与整部影视作品融为一体。
影片《勇敢的心》表现了苏格兰民族英雄威廉?华来士和苏格兰人民英雄反抗外族压迫的伟大历史。在人物的个性塑造和表现战争的壮阔场面上具有强大的震撼力。这部影片在音乐的运用上，手法比较多样，既注意到铺垫史诗性情怀，又注意对具体场景的表现。最突出的一点就是对苏格兰风笛音乐的运用，无论是在具体场景上还是在赋予它更深的含义上都做得恰到好处。
(2)影视音乐具有间断性
影视音乐不同于独立的音乐作品，独立的音乐是一气呵成的，而影视音乐在整部作品中要受到影视总体结构的制约，特别是影视蒙太奇的制约。在时空跳跃大的蒙太奇段落，影视音乐时隐时现，表现出间断性。也就是说，影视画面持续不断地展现，而音乐则根据剧情需要，以分段穿插，间歇间现，跳跃进行的方式逐步展开，并受到镜头时间的严格限制，其精确度常常以秒计算。如影片《洛丁山》中，《When you say noting at all》这段音乐的运用，就是以分段形式在不同的时间段来表达不同人物的心情和渲染影片气氛的。
(3)影视音乐的不完整性
影视音乐与影视作品的关系，就如同交响乐的某一声部和整部交响乐的关系一样。交响乐的某一声部有其存在的价值，但又不能到音乐会上演奏;而影视音乐中的一个和弦或一个音部也有其存在的价值，却也不能在影视音乐中完整地表现出来。也就是说，影视音乐不一定追求结构的完整。另外，影视音乐不像交响乐那样变化起伏，而是表现出一定程度的单纯性、松散性、灵活性。如影片《放牛班的春天》与影片《不能说的秘密》，都是采用以多首不完整音乐形式相串联的方式来展现影片的主题的。
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