移動(dòng)卡拉OK系統(tǒng)
華中科技大學(xué)電子與信息工程系 羅綺麗 劉應(yīng)狀
引言
在當(dāng)今這樣一個(gè)充滿競爭與挑戰(zhàn)的社會(huì)，人們的生活顯得日益緊張而繁忙，同時(shí)也對休閑娛樂的要求越來越高�？ɡ璒K作為一種休閑娛樂項(xiàng)目一直備受人們青睞。但人們在唱歌時(shí)往往被局限于狹小的卡拉OK廳內(nèi)，行動(dòng)、思維、靈感上都大大受到影響，無法最佳發(fā)揮。針對這種現(xiàn)狀，我們設(shè)計(jì)出一種基于U盤存儲(chǔ)的體積小巧的移動(dòng)卡拉OK系統(tǒng)。用戶可以在精心設(shè)計(jì)的環(huán)境中隨心所欲地引吭高歌，充分展示自己的**與靈感，使人與音樂達(dá)到完美結(jié)合。
系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)以AT89C51SND1C為核心處理器，采用美國國家半導(dǎo)體公司的LM4832、LMV722和LM4838作為立體聲音頻功率放大器，以CS4330為音頻DAC，K9F5608U0A為存儲(chǔ)器并通過USB接口與主機(jī)通信，從而實(shí)現(xiàn)歌曲播放與麥克風(fēng)輸入；同時(shí)輔以鍵盤輸入控制和LCD實(shí)時(shí)顯示。整體硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
歌曲播放部分設(shè)計(jì)
歌曲播放部分主要實(shí)現(xiàn)歌曲播放與麥克風(fēng)輸入，即實(shí)現(xiàn)音樂與用戶歌聲的融合，是系統(tǒng)的核心部分。本系統(tǒng)采用AT89C51SND1C作為中央處理器。Flash中存儲(chǔ)的MP3文件經(jīng)解碼器解碼后輸出I2S格式的數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后輸出左右兩路微弱的音頻模擬信號(hào)，分別作為LM4832左右聲道的輸入信號(hào)。本設(shè)計(jì)利用LM4832、LMV722和LM4838的巧妙結(jié)合(如圖1所示)，對音樂信號(hào)和用戶歌聲進(jìn)行混合和功率放大，達(dá)到絕佳的音響效果。
LM4832是具有I2C接口的數(shù)控音質(zhì)音量的立體聲音頻功率放大器。它的左右聲道、高低音均獨(dú)立可調(diào)，并具有3D音響效果和軟件可控低功耗休眠模式。此外，它還提供兩路獨(dú)立可選的麥克風(fēng)輸入前置放大與音量控制，這就使得整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)卡拉OK的功能成為可能。但LM4832的音頻輸出與麥克風(fēng)輸出是獨(dú)立的，這就需要對歌曲和用戶歌聲進(jìn)行前置混合。在此采用LMV722構(gòu)成的加法運(yùn)算電路，它具有低噪聲高增益帶寬的特點(diǎn)，其增益帶寬高達(dá)10MHz，完全滿足本系統(tǒng)的要求。由于LMV722是單電源供電的，要結(jié)合前級輸入信號(hào)幅值來設(shè)計(jì)它的直流偏置電壓值，同時(shí)其輸出的兩路混合信號(hào)要經(jīng)過濾波電路濾除其直流偏置后方可作為后級功放輸入。為了達(dá)到卡拉OK震撼人心的音響效果，需要對音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，因此選用功率高達(dá)2W的LM4838音頻功率放大器。它具有DC音量控制、可選內(nèi)外部增益、低音加重等特點(diǎn)，并帶有過熱保護(hù)電路和低功耗休眠模式（休眠電流為0.7 A）。這里通過螺旋電位器來調(diào)節(jié)功率大小。LM4838輸出提供揚(yáng)聲器和耳機(jī)兩種接口，而且兩者之間可以方便切換，使得用戶可以隨意改變自己的方式。
值得注意的是：在整個(gè)音頻功放實(shí)現(xiàn)過程中，要合理分配每級電路的增益，以免音頻信號(hào)失真。 LCD實(shí)時(shí)顯示部分設(shè)計(jì)
LCD用于實(shí)時(shí)歌詞和狀態(tài)顯示。由于Windows 系統(tǒng)自帶的字庫有267K之多
