对录线连接即可。当选用本方式录音时，尽量将音源的音量调小（

R69 为输入音量调节电位

器），这样可以避免录音时语音信号失真而得到较好的音质。

 

　　

2.1.3　驻极式话筒录音电路 

　　驻极式话筒录音（

person　MIC）电路如图 6 所示，其中 P24 为驻极式话筒。在该录音

电路中，只要对着录音口说话或播放原音就可以完成普通的现场录音。录音时，语音信号由
驻极式话筒输入，由于其转化成的电信号很微弱，为了提高信号信噪比，更好的抑制噪声
该电信号需先经过三极管

Q18 放大后再加到 ISD4004-16 芯片的反向模拟输入端 ANA_IN-。 

　　

2.1.4　放音电路 

　　本电路

[5]可以实现两种方式放音，喇叭（SPEAK）放音和耳机插口（AUDIO_OUT）

放音方式。由于语音芯片输出的语音信号很微弱，无法直接驱动扬声器，所以该信号需要通
过功率放大电路进行放大后再由扬声器发出清晰的声音，功率放大模块选用

LM386 功率放

大器。放音电路如图

7 所示，ISD4004 芯片的音频信号输出引脚为 AUDOUT。由于输出音频

信号里的直流分量若直接加在

LM386 芯片上会使 LM386 芯片饱和而不能发出声音，所以

要先经过电容

C38 隔直流。图中的 R70 是输出音量控制电位器，在 1 脚和 8 脚间接电容 C47

是为了将电压增益调至任意值，如图

7，此时电压增益为 200。本设计中喇叭放音方式选用

的

SPEAK 是阻值为 8 欧，功率为 0.5W 的喇叭，经过多次测试，音质很好。 

　　

2.2　语音系统的软件设计 

　　语音系统程序主要包括

ISD4004 初始化、SPI 通信、录音和放音子程序。其功能是使系统

实现实时、精确的录音和播音，并且容易操作，易于批量生产，语音播报系统总流程如图

8

所示。

 

　　

2.2.1　SPI 通信初始化 

　　串行外设接口

SPI 允许 MC9S12DG128 和 ISD4004 进行高速的同步数据传输从而完成

语音播报。启用

SPI 通信时，需先对 SPI 控制寄存器的 SPI 使能位、主/从选择位、数据次序位

等进行设置。

 

　　

2.2.2　录音和放音子程序 

　　在本程序中可实现两种方式录音和放音：分段录放音和一次性录放音。

ISD4004 的初始

地址为

0X0000，地址的计算方法如下：ISD4004-16 录音时间为 16min 即 960s，根据 4004

性能，

960s 被分为 2400 个地址，则每个地址的分辨率为 960s/2400＝0.4s，则有以下关系存

在：

 　　add_length[　i　]=[　T[　i　]/0.4　] i

∈[1，2399]，T[　i　]∈[0，960] 

　　

add[　i+1　]=　add[　i　]　+　add_length[　i　] 

　　其中，

[T[　i　]/0.4　]表示的是大于 T[　i　]/0.4 的最小整数，T[　i　]为录第 i 段语音

所需的秒数，

add_length[　i　]为第 i 段语音所占用的地址数，add[　i　]为第 i 段语音的起

始地址。

 

　　（

1）分段录音、分段放音：假设要对第 i+1 段语音进行录音，则要确定录音起始地址。

先估算第

i 段录音时间 T（要求比实际录音时间稍长），计算出 T/0.4 的值，若出现小数则

往上取最小整值，再把该整值加至第

i 段起始地址，加出的 16 进制数就是本次录音起始地

址，最后调用

rec（add）进行录音即可，如此循环直至录音完毕。放音时直接根据录音起始

地址调用

play（add）即可实现播放任意段音。 

　　（

2）一次性录音，分段放音：首先确定录音起始地址，再调用 rec（add）一次性录音

完毕，要求每句话之间有较明显的停顿。第一次放音时，首先测出第一句话的放音时间

T

（要求比实际录音时间长，但不得长于

0.4s），然后调用 play（add）进行放音，经时间 T

后停止放音；第二次放音时，亦先确定放音地址，放音地址的确定如下：先测出前一次
（这里即第一次）放音和停顿总时间

T1，计算 T1/0.4 的值，若出现小数则往上取最小整值，

则（　

[T1/0.4]+add　）就是第二次放音地址，依此类推，循环下去，目前所测试系统语音