图1。1 设计流程图

2 音频信号采集方式与MATLAB数字滤波器分析设计

2。1 音频信号的采集

2。1。1 音频信号采集工具

    在本设计中，为了得到更加优质的音频信号及更少的噪音信号，选择使用录音笔作为音频采集工具。

    （1） 录音笔的结构

    数码录音笔是一种音频录制仪器，通过对模拟信号的采样、编码将模拟信号通过数模转换器转换为数字信号，并存储录制完成后的亚索文件。保证了声音信息不会因为复制而使数字信号受到损失，能够保持原样。论文网

    （2） 录音笔的录音时间

作为录音设备，录音时间的长短是数码录音笔最重要的技术指标。不同的录音笔之间的闪存容量不同，压缩算法不同，造成的录音时间长短也有很大的差异。内存1G的数码录音笔的录音存储时间一般在20-272小时，电池持续工作时间一般在2-26小时左右，不过录音时长很长是由于高压缩率获得的话，通常会影响录音的质量。

    （3） 录音笔的音质效果

数码录音笔通常标有SP，LP等录音模式，音质效果通常比传统录音机好一些。SP为短时间录音模式，是ShortPlay的缩写，这种方式虽然录音时间短，但压缩率不高，音质比较好。而LP为长时间录音模式，是LongPlay的缩写，通过牺牲一定音质来挺高录音的长度，通常可以使录音的时长增加80%左右。这种方式的录音音质会有一定降低，来获得更长的录音时长。还有一种是HQ为高音质录音，是Highquality的缩写。这种虽然录音容量比较大，但这种方法的录音压缩率十分低，音质效果非常好，一般适合要求较高的场合使用。

   （4） 录音笔的存储方式

数码录音笔的内置内存为随机内存，采用模拟录音，用内置的闪存来存储录音信息。保存信息不在断电后丢失是闪存的一大特点，反复使用的成本几乎为零，理论上可以经受上百万次的反复擦写。录音笔中最具价值的部件就属闪存了，当然需要录音时间越长，闪存的价格越高，以及容量越大。

除了内置内存外，数码录音笔同样拥有外置存储卡如CF，SM等等；这些外置存储卡非常方便用于共享录音内容和资料传送，但是如果存储卡品质不好，时间长了导致接触不良，就很容易产生数据错误；同时读卡器能快速将录音数据传送到计算机内。

    （5） 录音笔频率范围

音箱用固定电压输出的音频信号时，产生的声压随频率变化而发生增大或衰减、相位频率而发生变化的现象，这种相位和声压与频率的相关联的变化量称为频率响应，频率响应范围是最低有效声音频率到最高有效声音频率之间的范围，单位为（Hz）。20~20000Hz的频率响应是理论上的合理范围。但是低音力度小于20Hz的声音虽然不能被人类的耳朵听到，但能够被人类的其他感觉器官察觉，放大器需要实现高保真目标，才能将音调的各次谐波全都重放出来。为了完美地播放各种乐器和语言信号，放大器的扩展频带下限应延伸到20Hz一下，上限提高至20000Hz以上。

2。1。2 录音笔的选择及录制模式

本设计使用的录音笔为SONY ICD-SX2000型录音笔，在录制过程中，本录音笔拥有三个方向可调节的麦克风能够更加全面的将所需要的音频信号全都录制进入其中。在录制时能够通过UI界面准确地选择录音所需要的格式及采样信息。该录音笔在录制时拥有多种模式：LPCM 96kHz 24bit、LPCM 44。1kHz 16bit、MP3 320kbps、MP3 192kbps、MP3 128kbps、MP3 48kbps。不同模式下录制的音频文件在采样频率与采样率各不相同，所得到的音频文件在压制，还原时得到的效果完全不同。