移动卡拉OK系统
华中科技大学电子与信息工程系 罗绮丽 刘应状
引言
在当今这样一个充满竞争与挑战的社会，人们的生活显得日益紧张而繁忙，同时也对休闲娱乐的要求越来越高。卡拉OK作为一种休闲娱乐项目一直备受人们青睐。但人们在唱歌时往往被局限于狭小的卡拉OK厅内，行动、思维、灵感上都大大受到影响，无法最佳发挥。针对这种现状，我们设计出一种基于U盘存储的体积小巧的移动卡拉OK系统。用户可以在精心设计的环境中随心所欲地引吭高歌，充分展示自己的**与灵感，使人与音乐达到完美结合。
系统硬件实现
本系统以AT89C51SND1C为核心处理器，采用美国国家半导体公司的LM4832、LMV722和LM4838作为立体声音频功率放大器，以CS4330为音频DAC，K9F5608U0A为存储器并通过USB接口与主机通信，从而实现歌曲播放与麦克风输入；同时辅以键盘输入控制和LCD实时显示。整体硬件结构如图1所示。
歌曲播放部分设计
歌曲播放部分主要实现歌曲播放与麦克风输入，即实现音乐与用户歌声的融合，是系统的核心部分。本系统采用AT89C51SND1C作为中央处理器。Flash中存储的MP3文件经解码器解码后输出I2S格式的数字信号，通过数模转换芯片转换后输出左右两路微弱的音频模拟信号，分别作为LM4832左右声道的输入信号。本设计利用LM4832、LMV722和LM4838的巧妙结合(如图1所示)，对音乐信号和用户歌声进行混合和功率放大，达到绝佳的音响效果。
LM4832是具有I2C接口的数控音质音量的立体声音频功率放大器。它的左右声道、高低音均独立可调，并具有3D音响效果和软件可控低功耗休眠模式。此外，它还提供两路独立可选的麦克风输入前置放大与音量控制，这就使得整个系统实现卡拉OK的功能成为可能。但LM4832的音频输出与麦克风输出是独立的，这就需要对歌曲和用户歌声进行前置混合。在此采用LMV722构成的加法运算电路，它具有低噪声高增益带宽的特点，其增益带宽高达10MHz，完全满足本系统的要求。由于LMV722是单电源供电的，要结合前级输入信号幅值来设计它的直流偏置电压值，同时其输出的两路混合信号要经过滤波电路滤除其直流偏置后方可作为后级功放输入。为了达到卡拉OK震撼人心的音响效果，需要对音频信号进行功率放大，因此选用功率高达2W的LM4838音频功率放大器。它具有DC音量控制、可选内外部增益、低音加重等特点，并带有过热保护电路和低功耗休眠模式（休眠电流为0.7 A）。这里通过螺旋电位器来调节功率大小。LM4838输出提供扬声器和耳机两种接口，而且两者之间可以方便切换，使得用户可以随意改变自己的方式。
值得注意的是：在整个音频功放实现过程中，要合理分配每级电路的增益，以免音频信号失真。 LCD实时显示部分设计
LCD用于实时歌词和状态显示。由于Windows 系统自带的字库有267K之多
