复读机原理分析

复 读 机 篇 第一章 复读机的介绍 第一节 基本知识 复读机是一种以 SDRAM 作为存储介质，将语音信息存储于 SDRAM 内，再还原重放的语言学习机。它是从 单放机产品领域派生出来的产物。与单放机相比，在功能方面，它增加了复读、跟读、对比、自动播放等功 能；电路方面，增加了 CPU、SDRAM、A/D 转换电路、D/A 转换电路、LCD 显示电路和充电电路等。 五级降噪： 复读机内的电脑芯片可以处理非有用语音信号的能力，能有效的抑制杂音产生，使音质更加清晰、纯净。 其中：第一级是芯片降噪；第二级是电路降噪；第三级是磁头降噪；第四级是马达降噪；第五级是贴纸降噪。 变速复读： 变速复读又称音频时间压缩、扩展处理，是一种改变声音音调的处理技术，多用于专业场合。他能将已 录好的各种节目时间适当延长或缩短，而不改变原来的声色和音调，使变速后的语调自然逼真，达到变速不 变调的效果。 宽频带原声复读： 通常通话频率范围为 80－8000HZ，一般复读机的频率范围是 250－2000HZ。早期的复读机最高频率是 4.3KHZ，从第一款推出宽频原声复读后，语音频率范围扩大到 125－6300HZ。 高保真复读： 高保真复读是最大限度地将放音的效果原汁原味地现出来，主要用于复读语音较高的场合。 普通复读： 普通复读即复读的音质比高保真状态略差，主要用于复读要求不太高的场合，如：课文或练习歌曲 放音半循环与放音全循环： 半循环是指磁带放完一面后，机器自动翻转到另一面继续放音，两面放完后，自动停止。循环是指磁带 放完一面后，机器自动翻转到另一面继续放音，并且可以无限次地循环播放。 ADPCM： ADPCM 即模/数字转换线性脉冲编码，是指模拟音频信号经过采样、模数转换成 PCM，而未经过任何编码 和压缩处理。这样语音数据处理更精确，主语音更清晰、逼真。 机芯： 机芯是整机机械部分的核心，主要由磁头、马达、机械传动部组成。磁头：用于读取磁头上的信号，分 为单声道和立体声两种。马达：采用低噪声，无干扰的进口马达。机械传动：包括齿轮、传动皮带、压带轮 等到部件。 数字电控机芯： 数字电控机芯就是利用微电脑控制马达运转的一种新型机型，通过操作相应的按键由微电脑发出的指令 来控制马达的放音、快进、快退等一系列动作，从而实现无机械接触的电子控制。 智能充电： 根据电池的特性，通过 CPU 智能识别，可以实现：①、自动识别干电池，不对干电池充电；②、采用恒 定低电流、慢充电系统。 第二节、复读机的基本组成 复读机的组成其实是非常简单，了解以前的单放机那对了解复读机起到关键的作用。复读机比以前的单 放机增加了 CPU、存储器和 DA、AD 转换。其他的都基本一样。我们简单的介绍一下复读机方框图的工作原理 复 读 机 篇 功放 磁头 耳机、扬声器前置缓冲 放大 放音复读 切换 复读输出 复读输入 静音 咪头控制 复位 马达控制 5V 6V 4V CPU 负责控制各种 电路（马达、静音 和 DA）等等 磁带录 音补偿 自动电 平控制 马达伺服电 路 马达 机芯 复位电路 内存 IC 跟读信号控制 按键控制 指示灯或显示驱动 咪 头 电源供电电 路 1、 磁头 主要负责拾取磁带信号（磁电转换），录音时主要将信号转换磁信号（电磁转换） 2、 信号放大 主要将微弱的磁头信号进行放大，一般复读机都将该放大电路分两部分前置和功放，有利于取复读信号。 3、 录音控制 主要将录音信号控制在适当的范围，防止录音萧叫和失真。 4、 咪头 主要将录音信号和跟读信号送入前置进行放大，实现录音和跟读功能。 5、 马达电路 主要将马达稳定在正常的速度，保证不能有变调现象，同时受 CPU 的控制，主要在复读和跟读的状态下。 6、 复位电路 主要将 CPU 的程序和内存存储的数据进行复位。防止程序错乱。 7、 内存 主要存储磁带信号和跟读信号，实现跟读和复读。 8、 键盘电路 主要是用户通过键盘来实现复读机的各种功能的操作（复读、跟读、对比、和自动复读）等等 9、 显示或指示灯 主要让用户辨别该机器工作状态，前期的复读机采用指示灯，后期的复读机都采用显示屏显示的方式。 10、电源电路 在普通的单放机中可能只需要一个电源，而在复读机中需要 2 到 3个电压参数，因为 CPU 和功放电路所需 电压不同。所以电源电路是提供给各个电路能量的电路。 11、CPU 电路 CPU 相当与人的大脑，控制着各个部件，在复读机中主要控制复读、跟读、对比、马达、静音、DA/AD、键 复 读 机 篇 盘等等！ 第二章、复读机原理分析 掌握复读机的工作原理主要单放机入手，了解单放机的放音部分、马达电路和电源电路，那对掌握复读机 的工作原理掌握一半了，其他的主要学习复读机的 CPU、DA/AD 和存储电路，如果学会数字电路的学员， 相信也是一件容易的事，我们已 BK898 工作原理为例： 1、 BK898 工作原理 BK898 的 CPU 采用的 RK2002,其优点复读音质好能实现变速的功能.在复读机中是一个佼佼者. 1.1 整机电路原理方框图 BK898 整机方框图 放音信号流程 当按下放音键时，磁带上的信号经磁头将磁信号转成电信号→录放开关 5、4 脚→C26→IC7738 第 15 脚 进行前置均衡放大→IC7738 第 13 脚输出→R27、C42→电子开关 IC4066、11 脚和 12 脚→音量电位器 VR1→ IC7738 第 5 脚进行功率放大→IC7738 第 8 脚输出→C32→耳机插座→扬声器发声。 复读信号流程 放音时由 IC7738 第 2 脚缓冲输出脚输出一个信号→C110、R8 进行高频补偿→C2 再经 R49、10K 电阻进 行衰减→T10 放大→C44→CPU RK2002 的第 44 脚进行模/数转换→A0-A11 送入 SDRAM 内存 IC 将数据信号存储 起来。 当按下复读键，马达在 CPU 控制下停止转动，放音停止，同样在 CPU 控制下，将原来储存在内存 IC 的 数据信号由 A0-A11→CPU RK2002 数/模转换→1R9、1C16、1R22、1R11→C100、R3、R5、C5→电子开关 4066 的 4、3脚→音量电位器VR1→IC7738的第 5脚进行功率放大→IC7738第 8脚→C32→耳机插座→扬声器发声。 电脑录音信号流程 在放音状态下按跟读键，CPU 的 MIC 输出高电平使 IC4066 第 13 脚为高电平，将 IC4066 的 2 脚和 1脚导 通，同时 CPU 提供 SPK 高电平送入 T4、9014 基极。关掉功放信号。声音信号经咪头转换为电信号→话筒插 座→C13、R33→IC4066 的 2 脚→IC4066 的 1 脚→C13→IC7738 的第 15 脚进行放大→IC7738 的第 2 脚输出→ C110、R8、C20、R49→T10 放大→C44→CPU 第 44 脚经模/数转换→A0-A11 把数字信号存储在 SDRAM 中。当按 下跟读键时，与复读信号流程相同。 复 读 机 篇 磁带录音信号流程 当按下录音键，录放开关下面两脚导通。咪头将声音信号转换成电信号→话筒插座→C41、R33→IC4066、 2 脚→IC4066、1 脚→C13→IC7738 的第 15 脚→IC7738 第 2 脚输出→C40→R29、C30 进行高频补偿→录放开 关 6、5 脚→磁头，磁头将电信号转换为磁信号在磁带上。 第三章 单元电路分析 3.1 电源电路 3.1.1 串联式稳压电路 图 3.1.1 串联稳压电路 电路由极性保护二极管、滤波电容、电源调整管、稳压二极管与限流电阻等组成。D0 为极性保护二极管， 其作用是防止外接电源极性接反时，烧坏电路元器件，C1、C2 为电源滤波电容，C3 为电子滤波电容，T1、 T2 三极管为电源调整管，R1 电阻给调整管 T1、T2 基极提供偏置电压，R1 又是 D1 的限流电阻，R1 的大小决 定于整机电流的大小，D1 为 T1、T2 调整管的基极稳压二极管，D2 为肖特基二极管是锗材料，正向压降约为 0.3V，其作用是在电路中给调整管基极提升电压，使发射极的输出电压增高，给 7738VCC 提供电压，增大 7738 输出功率(如图 3.1.1)。 当电网电压或负载电阻发生变化时，使 Vo（输出电压）升高，由于 T1、T2 基极电压 Vb 被稳压管 D1 稳压不变，由 Vbe=Vb-Vo 可知，若 Vbe 要减小，基极电流 Ib 也相应减小，于是调整管 T1、T2 集电极、发 射极等效电阻增加，管压降 Vce 增加，结果使 Vo 下降，达到维持稳压不变的效果，其过程是：Vi → Vbe → Ib → Vce → Vo 下降。在电路中 R1 决定输出电压的稳定性，如果阻值增大会使输出电压纹波增大，减小将 会造成耗电量增加，阻值太小可能会烧毁稳压管 D1。 3.1.2 低压差稳压电路 在图 3.1.2 中，VDD 主要给 CPU 提供主电源，同时给 CPU 提供参考电平。低压差电路中，T1 为电源调 整管，电阻 R56 与 R54 为分压电阻，T11 为取样控制三极管，T12 为调整管基极参考电压控制端，电容 C7、 C8 滤波电容。 电路工作原理为： 当输入电压+6V↑→T12B↑→T12C↓→T1B↓→T1C↑→VDD↑→T11B↑→T11C↓→T12B↓→T12C↑ →T1B↑→T1C↓。 当负载发生变化时 VDD↓→T11B↓→T12B↑→T1B↓→T1C↑→VDD↑。 复 读 机 篇 图 3.1.2 低压差稳压电路 3.2 充电电路 图 3.2.1 充电电路 充电电路由 T11、T15、D8 与 D14 组成，T11 为充电检测控制三极管，T15 为充电控制三极管 D8 与 D14 为极性保护二极管。 接入外接电源装上充电电池，首先+6V 稳压电源进入工作状态，给干电池正端和 CPU 提供一个工作电 压，当按下对比/充电键，机器进入充电状态。CPU 第 40 脚 CHARG 输出充电控制电压，使三极管 T15c、e 之间导通，将干电池负端通过 D14、T15、R51 接地形成充电回路，机器开始充电（刚开始充电时，电池负 端电压高）。当充满电以后，电池负端 BAT-1 端的电压降低，电池负端电压降低以后使二极管 D8 正端的电压 下降（D8 为嵌位二极管），正端电压下降后使三极管 T11 截止，CHECK 输出高电平，当 CPU 检测到 CHECK 为高电平时，控制 CHARG 输出电压变为低电平，当 CHARG 为低电平三极管 T15（T15 起控电压 0.5V）截 止充电回路断开，机器充电结束（注：当充满电后，电池负端电压只有 0.4V，0.4V 通过 D14 有 0.2V 的压降， 0.2V 电压在嵌位二极管 D8 的控制下，三极管 T11 基极电压小于 0.5V 三极管 T11 截止）。（如图 3.2.1） 3.3 复位电路 复位电路分为上电复位与开机复位。上电复位：接通电源，把上次关机前，CPU 中状态对地清零；开机 复位：在接通电源时，机芯开关闭合整机工作前一瞬间把 CPU 中的信号再次对地清零。本机复位采用低电平 复 读 机 篇 复位，高电平保持。 上电复位 当接通电源 6V 电压经 R102 限流给 C104 电容充电（根据电容特性电容两端电压不能突变的原理），使 T2 瞬间导通，把 CPU 里的信号对地清零。 开机复位 按下机芯键电压通过 R15 限流，给 T8 基极提供偏置电压，使 T8 导通，输出电压 DVCC，DVCC 电压通过 R13 限流给 C12 电容充电（根据电容特性电容两端电压不能突变的原理）,给 T2 基极提供一个偏置电压使 T2 瞬间导通，把 CPU 里的待机状态信号对地清零，使机器进入放音状态(如图 3.3.1)。 图 3.3.1 复位电路 3.4 稳速电路 3.4.1 稳速基本原理 图 3.4.1 中 M 为直流马达，VD 是一般硅二极管，利用它的正相特性可稳定其两端的电压降，调节ＲＰ 的大小可以改变马达的带速，Ｖ２为调整管，相当于马达串联在电源电压ＥＣ上的可变电阻。当马达的负端 增大，转速有降低趋势时，稳速过程如下： 负载转距↑→n↓→反电动式↓→IM↑→UR4↑→Ue1↑→IC1↑→IC2↑→UC2↓→UR4↓→加在马达M两端的电压UM增 大→IM↑→n↑，从而使马达的转速恒定。 当电源电压 Ec 降低时（例如使用电池作电源用的时间较长时），马达两端电压降低，但由于二极管 VD 的稳压作用，三极管 V1 的发射极电位没有基极降的多，所以通过电压负反馈达到稳速，其稳速过程如下： EC↓→Ub1↓→IC1↑→IC2↑→UC2↑→UM（以保持加在马达两端的电压稳定）。 当电源电压降到使 V2 饱和时，电路即失去稳速作用。 调整 RP（470Ω）的阻值即可改变马达的转速。 目前，电子稳速电路已经集成化，我公司复读机电路中主要采用的稳速 IC 有 D6650、5527、NJM2606A、 2402、MM1279、CD1977、D1673 等。 复 读 机 篇 图 3.4.1 分立元件稳速电路 3.4.2 机械机芯的电路稳速原理（2V 马达） 串联稳压后的电压加到 T3 集电极，机芯开关闭合后，DVCC 电压给 T3 基极提供偏置电压使 T3 导通，输 出电压 MOTVCC 给稳速电路供电，C8 为滤波电容，2402 供电和马达正端电压是由 MOTVCC 提供，在机芯开关 闭合后 CPU 第 21 脚输出一个控制电压，经 5R4 限流、使 5Q1 导通，2402 内部有一个稳速电路由 6、8 脚组成， 8 脚由可调电阻控制使 4脚输出 1.5V 左右电压给马达负端，马达正端电压为 3.5V 左右使马达正负极之间的 压降为 2V 左右，马达才能正常运转达，马达正端电压减去马达负端电压就是马达所用的电压（如图 3.4.2）。 图 3.4.2 机械机芯稳速电路 3.5 放大电路 TA7738 集成电路包含有录/放音前置放大器、缓冲放大器（录音放大器）、功率放大器、ALC 电路、滤波 电路等功能，并且具有输出功率大，动态范围宽等特点。因此广范运用在盒式磁带机和复读机上，其内部方 框图（如图 3.5.1 所示） 复 读 机 篇 图 3.5.1 TA7738 内部方框图 3.5.1 前置放大电路（如图 3.5.2 所示） 图 3.5.2 前置放大电路 放大电路的输入信号是磁带上的剩磁通过磁头产生的感应电动势。由于磁带上的剩磁十分微弱，所以要 求前置放大电路的信噪比要高。由于放大电路本身的噪声，再经多级放大，使输出噪声大大增加，因而应选 用低噪声的晶体管、电阻、电容等。 对于放大电路的另一个要求是必须加低频补偿电路。这是因为磁头是电感组件。根据法拉第电磁感应定 律，感应电动势的大小还与磁通量的变化率成正比，磁带匀速走过磁头时，磁带上记录的高频信号由于频率 高，因而穿过放音头线圈的磁通量变化大，放音输出电压就高，反之记录的低频信号输出电压就低。理论上 讲，频率每升高一倍，放音输出电压增加一倍。 图 3.5.2 中，磁头拾取的信号经过录放开关 5 脚、4 脚，然后再经过耦合电容 C26 耦合到 IC7738 的第 15 脚进行内部放大，再由 7738 第 13 脚输出。经 R27、C42 衰减输入到电子开关 4066，再送至 CPU。另外， 7738 第 13 脚输出的信号经反馈电路 C34、R19 反馈至 7738 的第 14 脚，在放音时，经过 C21、R18 反馈到 IC7738 第 14 脚，进行低频补偿，在磁带录音时，录放开关 2、3 脚导通，信号通过 R21 反馈到 7738 第 14 脚，此时 进行高频反馈，C37 为滤波电容，C31 为前置滤波电容。 复 读 机 篇 3.5.2 功率放大电路（如图 3.5.3 所示） 图 3.5.3 功率放大电路 前置放大后的声音信号或复读输出信号，经过电子开关加到音量电位器 VP2，在送到 IC7738 第 5 脚，经 内部功率放大器放大后，再由 7738 第 8 脚输出，经 C122 耦合到扬声器。T102 为静噪开关管，当不让功放发 出声音的时候，如跟读和电脑录音时，CPU 的 SPK 脚输出高电平，将 T102 9014 导通，使 T102 集电极信号 对地短路，输出为零，SPK 脚电压与 MIC 脚的电压同步。IC7738 第 6 脚为反馈脚，作为频率补偿，第 9 脚为 自举脚，其作用是保证放大器输出电压为 1/2 电源，第 11 脚为功放电源滤波，C115 电容短路，将影响整个 功放级无电压。 3.5.3 缓冲放大电路（磁带录音补偿电路） 对录音放大电路的基本要求： 信号首先由咪头进入录音前置放大电路,进行电流放大，其工作电流一般在几百微安的范围是小信号放 大，当放大到一定幅度后，再经过缓冲级放大电路进行放大，使其输出功率达到要求，其作用是使录音头线 圈内获得足够的录音信号电流，产生一定强度的交变磁场。 恒 流 电路 录音前 置放大 录音输 出放大 ALC 图 3.5.4 缓冲放大方框图 复 读 机 篇 图 3.5.5 ALC 电路 自动录音电平控制电路的原理（ALC 电路）（如上图 3.5.4 所示） 自动录音电平控制电路，当强信号输入时，自动地降低录音放大电路的增益，使通过录音磁头的录音电 流得到限制，以免造成磁带和磁头的饱和失真。而在弱信号输入时，录音放大电路要有足够的增益，将弱信 号放大，使其达到足够的录音电平。 图 3.5.5 中的自动录音电平控制是由 TA7738 和二极管 IN 4148 等元件组成，其工作原理是，当 TA7738 第 2 脚输出一个较强信号时通过电容 C103 耦合,经 R104 加到二极管 D101 IN 4148 进行整流，使 IC7738 第 1 脚上得到一个直流电压。D102 为恒流二极管，R105、C107 组成 ALC 延时电路，从而达到稳定和控制 IC7738 第 2 脚的输出信号的强弱。 3.6 电子开关 4066 电路工作原理 HC4066 是一个四组双向电子开关集成电路，在复读机中主要用于电路的控制与开关电路，工作电压为 3-15V 导通电阻很小。如图 3.6.1 所示：在放音时 MOT 为高电平，电压经过 R45 加到 4066U1B 第 12 脚，将 11 脚、10 脚导通。此时，放音信号从 4066 第 11 脚、第 10 脚到 OUT 加到音量电位器，另一端给 R45 加到 4066 的第 6 脚，将 4066U1D 的 8 脚和 9脚导通，使 U1D 上的 9 脚对地，U1C 的第 5 脚为低电平，U1C 未导通，DAIN 输出断开，无复读输出。在复读或子音复读时，MOT 为低电平，马达停止，此时低电平加在 IC 4066 的 12 脚 与 6 脚，IC4066 的 U1B、U1D 不导通，放音输出开路。U1C 第 5 脚经过 DVCC 给 IC4066 第 5 脚提供电压，使 U1C 导通，数模转换后的信号经 DAIN 输入经 U1C 到 OUT 加到功放。 复 读 机 篇 图 3.6.1 电子开关 4066 电路 3.7 数码语音处理电路 数码语音处理电路就是平常所说的复读电路，复读电路主要包括：存储器、显示电路、模/数转换、数/ 模转换、键盘控制以及 MCU 等电路组成，复读电路的好坏将直接影响到复读与跟读的效果，因此数字电路 是复读机的重要组成部分之一。 复读电路工作原理 图 3.7.1 复读信号输入电路 复 读 机 篇 图 3.7.2 复读信号输出电路 在图 3.7.1 与图 3.7.2 中，放音时前置缓冲放大 TA7738 第 2 脚，输出音频信号到 CPU，CPU 将这部分 信号转换成数字信号，再将数字信号储存在随机动态存储器 DRAM 里面。当按下复读键时，在 CPU 的控制 下，将从存储在储存器中的信号取出来，通过数/模转换后，送到功率放大电路 TA7738 放大还原出放音时的 声音信号，从而实现复读功能。 3.7.1 存储器电路 存储器的作用是储存数字信号，存储时间的长短与存储器的容量有关，复读音质的好坏与采样频率有关。 存储器主要引脚功能如图 3.7.3 所示。 RAS CAS WE NC SD R A M 2 × 8 A0~A11 DQ0~DQ7 CLK VSS VDD SDRAM2M×8 DQM A0~A11：地址线 VDD：电源 DQ0~DQ7：选位 VSS：接地 CLK：时钟 NC：空脚 WE：读写控制 CAS：列地址选通 RAS：行地址选通 DQM：接地 图 3.7.3 SDRAM 引脚功能图 存储器的作用 内存的主要作用是用来存放 CPU 系统执行时所需要的数据，存放各种输入、输出数据和中间计算结果。 由于 CPU 只能直接处理内存中的数据，所以内存是 CPU 系统中不可缺少的部件。内存的品质直接关系到 CPU 系统的速度、稳定性和兼容性。 存储器类型 复 读 机 篇 存储器有两种类型，一种称为只读存储器 ROM（Read Only Memiry），另一种称为随机存储器 RAM （Random Access Memiry）。 只读存储器：只读存储器 ROM 主要用于存放 CPU 固化的控制程序。ROM 的典型特点是：一旦将数据 写入 ROM 中后，即使在断电的情况下也能够永久的保存数据。从使用上讲，一般用户能从 ROM 中读取数 据，而不能改写其中的数据。 随机存取存储器：随机存取存储器 RAM 的最大特点是 CPU 可以随时改变 RAM 中的数据，并且一旦断 电，RAM 中数据就会立即丢失，也就是说，RAM 中的数据在断电后是不能保留的。从用于制造随机存取存 储器的材料上看，RAM 又可分为静态随机存储器 SRAM（Static RAM）和动态随机存储器 DRAM（Dymamic RAM）两种。 1. 动态随机存储器： 图 3.7.4 DRAM 电路 图 3.7.5 SDRAM 电路 在 DRAM 中数据是以电荷的形式存储在电容上的，充电后电容上的电压被认为是逻辑上的“1”，而放电 后的电容上的电压被认为是逻辑上的“0”。为了减少存储器的引脚数，存储器芯片的每个基本单元按行、列矩 阵形式连接起来，使每个存储单元位于行、列的交叉点。这样每个存储单元的地址用位数较少的行地址和列 地址两个部分表示，在对每个单元进行读写操作时，就可以采用分行、列寻址方式写入或读出相应的数据。 由于电容充电后，电容会缓慢放电，电容上的电荷会逐渐减少，因此为了防止相应的数据因电容放电而 复 读 机 篇 丢失，要定时向电容补充电荷，使电容上所存电荷恢复到原来的数值，这个过程就称为存储器的刷新（refresh）。 动态存储器的主要优点是集成度高，制造简单，成本低，容易制出大容量存储芯片。但其缺点是存取速度慢， 首先是电容的充放电就需要一个过程，这就制约着 DRAM 速度的提高，另一方面对 DRAM 存放的数据需要 定时刷新，在刷新周期内不能对存储器进行读写操作，所以 DRAM 的工作速度要远远小于 CPU 的工作速度。 目前常用的 DRAM 类型有：SDRAM、DDR SDRAM、RDRAM 三种，我们平时所说的内存主要指的是 CPU 中的动态随机存储器。 2. 静态随机存储器 SRAM SRAM 静态存储器的基本单元实际上是一个包括 6 个高速晶体三极管组成的基本触发器，它不是通过电 容的充放电特性来存放数据的，而是利用晶体管触发器的截止和饱和这两个稳定的工作状态来存储数据。例 如：当晶体管截止时用来存放二进制数据“1”，当晶体管饱和时用来存放二进制数据“0”。由于改变晶体管的 逻辑状态要比改变电容上的电荷要快得多，同时，也不存在所谓的刷新问题，这样 SRAM 的读写速度要比 DRAM 快得多，几乎可以和 CPU 保持相同的频率工作。但是 SRAM 的基本单元要由多个晶体管构成，它的 体积大，集成度低，价格相对昂贵。而 DRAM 基本单元只要一个晶体管，所以 SRAM 的价格要比 DRAM 价 格高得多。SRAM 通常作为 CPU 中的高速缓冲存储器 Cache 使用。 4.7.2 键盘电路 图 3.7.6 键盘电路 线控器与键盘控制电路相同，都是通过改变分压电阻，来改变 ADKEY1、2 的电压值，从而控制 CPU 实现 各种不同的功能。在线控器上为了防止误操作,还增加了锁定功能。图 3.7.6 中 SW16 为锁定开关,当锁定开 关断开时，LINECON 悬空，各按键无功能，CPU 识别为锁定状态。 3.7.3 模/数、数/模转换电路 A/D 转换电路 因为数码复读机只能对数字信号进行处理，因此必须将前置放大的音频信号进行模/数（A/D）转换。这 部分电路一般集成在语音芯片内部来完成，复读机的 A/D 转换电路一般为 8bit 至 12bit 之间。Bit 越高，取 样频率越高，则复读的音质就越好，同时对芯片与存储器的要求也就越高。A/D 转换电路包括比较器（8bit 复 读 机 篇 电路有 256 个比较器）、锁存器和编码器等几部分电路。 数码语音处理电路 数码语音处理部分是数字电路的重要组成部分。在放音时将 A/D 转换电路送来的数字信号进行处理存入 SDRAM 内，存储的时间长短与 SDRAM 的容量和 A/D 转换的取样频率有关；复读时将储存在 SDRAM 内的数字信 号读取出来，送到 D/A 转换电路；控制数字音频信号的读取速度，实现“变速复读“功能；在跟读时将咪头 送来的信号进行 A/D 转换，存储在 SDRAM 里面，从而实现电脑录音功能；通过不同的内存空间分配，实现“母 音保留/子音更新”以及“跟读对比”功能；通过自动检测语音间的间隔时间，实现“自动复读”功能。 D/A 转换电路 经过 A/D 转换后的数码语音信号必须经过 D/A 转换，还原成模拟音频信号才能输入音频功率放大还原出 声音信号。复读机的 D/A 转换电路一般集成在 MCU 内部或由一个外接的电阻矩阵和低通滤波电路组成。 3.7.4 CPU 电路 CPU（Central Processing Unit）即微处理器是中央处理单元，是机器硬件系统的核心部件。CPU 由运算 器、控制器和一些寄存器组成，并采用超大规模集成电路工艺将它们集成在一块芯片（chip）上，又称为微 处理器（Microprocessor）。每一种微处理器都有自己的指令系统，从而决定了使用该种微处理器芯片的机器 的基本功能。 图 3.7.7 中 RK2OO2 芯片集 CPU、数摸、模数 、时钟显示、语言变速功能、充电检测、显示驱动为一体。 由 IC7738 第 2 脚输出的模拟信号经 RK2002 编码成数字信号由地址线 A0—A11 存入内存 IC。在复读、对比时 CPU 控制数摸转换，将内存 IC 内的数字信号取出解码成模拟信号输出至功放。同时 CPU 控制马达电路和麦克 风的工作状态，以及控制显示驱动和显示状态。 在磁带放音状态时，CPU 的 MOT 输出高电位将马达电路的开关管导通，马达开始转动，CPU 处于写的状 态，数模转换模块将模拟信号转换成数字信号存入内存。复读时 MOT 输出低电位，开关管关闭马达电路，CPU 进入读的状态，D/A 转换开始将已存入内存的数字信号读出，转换成模拟信号输出到功放还原成声音。 在跟读状态时，CPU 的 MOT 线输出低电位，马达停止转动，同时 MOT 线也将开关电路 4066 的复读通道导 通。CPU 的 MIC 输出高电位将 4066 的 1 脚、2 脚导通，麦克风信号从 1 脚、2 脚输出。同时 CPU 的 SPK 也输 出高电位将三极管导 通，功放输入对地短路， 功放关闭。CPU 处于写的 状态。在对比时 MOT 输 出低电位，马达还是停 止，MIC 也输出低电位， 麦克风无输出，CPU 的 SPK 也输出低电位，功放 电路被打开，CPU 进入读 的状态，开始从内存 IC 读取信号经 D/A 转换输 出到功放输入。语言的 变速功能是采用语音压 扩技术，直接由 CPU 内 部处理完成的。 图 3.7.7 CPU RK2002 电路