電子語音存儲電路

1、電子語音存儲電路摘要 21 前言 22 語音電路概述22.1 . 語音電路介紹 22.2 . 語音 IC 種類 32.3 現(xiàn)在市場上的主流語音IC 42.4 幾種主流語音IC 的在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的選擇53 系統(tǒng)框圖 64 系統(tǒng)核心芯片介紹 65 1 ISD 系列語音電路介紹66 2 電路特點(diǎn)與性能77 3 ISD2500 系列管腳說明85 系統(tǒng)各工作功能模塊分析95 1 工作模式95 1 1 按鍵錄放音模式95 1 2工作模式95 2引線端功能108 3 操作模式119 4 分段錄放音1110 6 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)125 7 軟件編程思想155 8 系統(tǒng)工作原理及程序設(shè)計(jì)165 8 1 內(nèi)部地址單

2、元尋址165 8 2錄音源程序：165 8 3 放音源程序：186 實(shí)物組圖 20結(jié)束語 20致謝 20參考文獻(xiàn) 20摘要目前基于單片微機(jī)的語音系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機(jī)話費(fèi)查詢系統(tǒng)、排隊(duì)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)語音報(bào)警以及公共汽車報(bào)站器等等。本文作者用 Flash單片機(jī)AT89C205儕口數(shù)碼語音芯片ISD2500設(shè)計(jì)了一套智能語音錄放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了語音的分段錄取、組合回放，通過軟件的修改還可以實(shí)現(xiàn)整段錄取，循環(huán)播放。本文在分析了 ISD 語音處理器件在工作機(jī)制的基礎(chǔ)上，介紹了用單片機(jī)跟蹤各語音段的地址變化和記錄各段起止地址以及根據(jù)各段的地址進(jìn)行隨機(jī)組合放音的方法。介紹了由

3、Flash單片機(jī)AT89C2051及數(shù)碼語音芯片ISD2500組成的電腦語音系統(tǒng)。設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路，給出了錄、放音實(shí)用的源程序。提出了通用的硬件設(shè)計(jì)方案，給出了實(shí)際應(yīng)用的電路圖和軟件流程。關(guān)鍵詞：AT89C205憚片機(jī)ISD2000語音芯片分段錄音組合回放Based on the current single-chip computer voice system of more extensive, such as the computer voice bell, voice, digital multimeter, phone calls enquiry system, Queue,

4、voice alarm and monitoring system at the bus station, etc. The author used Flash Microcontroller AT89C2051 and digital voice ISD2500 chips designed a smart voice recording system and realized the voice of the Sub-taking, portfolio intervals, through software changes can also realize the whole admiss

5、ion, the loop.Based on the analysis of the ISD voice processor in the working mechanism on the basis on the track with the voice of the SCM address change and record the beginning and end of the address and the address in accordance with paragraphs random playback combination of methods. Introduced

6、by Flash Microcontroller AT89C2051 and digital voice chip ISD2500 voice of the computer system. To design the system hardware circuit, is given, for playing practical source. Put forward a common hardware design, given the practical application of the circuit and software processes.Key words: AT89C2

7、051 ISD2500 subsection record combination return play1 前言現(xiàn)代電子、電器產(chǎn)品及設(shè)備的智能化水平不斷提高，在人機(jī)界面設(shè)計(jì)上不但有 了文字標(biāo)識、發(fā)光管指示、顯像屏顯示等視覺表達(dá)，而且還有各種聽覺表達(dá)， 如最簡單的“滴滴、嘟嘟”訊響聲、稍豐富些的音樂聲，甚至用人的語言直接對用戶“說話”等。用簡單的數(shù)碼語音集成電路可以實(shí)現(xiàn)一句或多句語言的播放，如掩模芯片中的“歡迎光臨”、“有電危險(xiǎn)、請勿靠近”等，還有如 ISD系列、APR9600(IVS1560)等芯片可由開發(fā)人員或用戶任意錄制、播放需要的一段或幾段語音等。在聽覺表達(dá)中最復(fù)雜的就是語音的組合，它

8、是將用戶預(yù)存的多段語音選擇順序連續(xù)播放，將字或詞素組合成一句話、甚至一段話播放出來，從而實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確、定量的語義表達(dá)，例如“嘟，現(xiàn)在溫度37.5 度，溫度偏高”、“現(xiàn)在時(shí)間五點(diǎn)二十五分三十三秒”等。傳統(tǒng)語音組合電路的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，開發(fā)工具十分昂貴，語音錄制及軟件編制工作量巨大，而且組合出來的語音效果也不甚理想，尤其在投資不大的產(chǎn)品、系統(tǒng)中最為突出，從而制約了這一技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。只在近一、兩年來，模擬存儲語音技術(shù)的 ISD 芯片及其廉價(jià)的開發(fā)編輯工具問世后，情況才大為改觀?，F(xiàn)在已有專業(yè)公司開發(fā)出通用 ISD 語音組合模塊，用戶只需要在ISD 語音芯片中分段錄入要求的詞素，即可方便地用單片機(jī)控制輸

9、出這些詞素的任意組合成句、成段，詞素的語音容量從20 秒至 480 秒甚至更長，以至可以容納所有的中文漢字發(fā)音。下面介紹一種用途最廣泛的通用語音組合模板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。2 語音電路概述2.1. 語音電路介紹 語音電路是什么 ? 自然的語音、聲音是稍縱即逝的 , 人類想了很多辦法來留存它們, 這樣可以在任何需要的時(shí)候重復(fù)播放出來。這種保留原聲的媒介曾有過鋼絲、黑膠唱片、膠片、磁帶、激光唱片等等，這些媒介都需要精密復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)裝置來配合，大多體積比較大，耗電大，控制不夠靈活，有介質(zhì)磨損，使用壽命有限。 現(xiàn)在 , 我們可以采用數(shù)碼電子技術(shù)將純的無任何機(jī)械的半導(dǎo)體集成電路(IC) 去完成語音信號的存儲

10、和還原 , 這樣一類經(jīng)過存儲而還原播放的語言、聲音，我們稱為數(shù)碼語音。 這類保存著數(shù)碼語音的集成電路我們稱為數(shù)碼語音電路，或語音 IC 。有了這些語音IC ，聲音就能保留和還原，而且能被選擇性地反復(fù)播放，也就能讓不會說話的各種物品發(fā)出聲音或開口說話。 語音 IC 具有體積小、耗電少、可控制性能好、永無磨損、永久壽命等特點(diǎn)。它是采用電子處理技術(shù)將復(fù)雜的語音信號“切分”成很多份，以最小的單位存儲在自己內(nèi)部的存儲器里。當(dāng)需要時(shí)，再把這些小份拼接成完整的語音信號播放出來。 經(jīng)由語音IC 的處理、保存再回放出來的聲音效果會比原聲有一定的失真，現(xiàn)在還原聲音最好的是激光唱片方式，它的聲音取樣頻率是44.1k

11、Hz,取樣位數(shù)是24位，簡單的說就是把一秒鐘的語音信號橫著切 24 份，再豎著切 4 萬 4 千多份，累計(jì)把一秒鐘的信號切成了約 100 萬份分別存儲在激光唱片上，等播放時(shí)再拼在一起還原出來，因此有較好的還原度。而語音 IC 因?yàn)橹圃旒夹g(shù)和成本問題，其能夠使用的存儲器容量比較小，大多數(shù)的語音 IC 都采用6kHz、 5位采樣，即大約把一秒種的信號切成3 萬份，因此還原效果就要差不少。但隨著技術(shù)的發(fā)展，這一差距正在減少。 語音 IC 的成本主要取決于內(nèi)部電路的復(fù)雜程度和存儲器的容量，在短時(shí)間語音長度的產(chǎn)品中，語音 IC 的性能價(jià)格比是非常高，有的種類的語音 IC 價(jià)格低廉到僅幾分錢，這是任何其它

12、數(shù)碼語音還原設(shè)備無法比擬的。2.2. 語音 IC 種類語音 IC 有很多種類，大體可以分為以下幾種：1、隨錄隨放型和磁帶機(jī)一樣，可以自由地通過話筒或模擬音頻線路來進(jìn)行錄音，通過驅(qū)動(dòng)喇叭放音。這其中又分幾種類型。(1) 、怕斷電的，語音保存需要比較大的電流，象復(fù)讀機(jī)里的復(fù)讀芯片這種電路以DRAMft態(tài)存儲器IC為介質(zhì)，一斷電內(nèi)部存儲的語音就全部丟失 了。要保存住其中的語音還需要比較大的電流消耗。特點(diǎn)是價(jià)格便宜。(2) 、怕斷電的，語音保存需要很小的電流，象一些錄音賀卡，它以SRAMI態(tài)存儲器IC為介質(zhì)，斷電聲音丟失，保存電流很小。在錄音賀卡等錄音禮品中常將幾?？凼诫姵厍度氲疆a(chǎn)品中，這樣可以保存錄

13、音幾個(gè)月甚至一年 多。特點(diǎn)是可以較長期保存語音。(3)、不怕斷電的，象一些數(shù)碼錄音筆，它以FLASHRAM爍存儲器IC為介質(zhì)，完全斷電后語音還能保存十年以上。特點(diǎn)是價(jià)格較高。 美國 ISD 公 司的 ISD 系列就是這類產(chǎn)品。它生產(chǎn)從10秒至 16分鐘的一系列語音芯片產(chǎn)品。2、編程錄入的只放型象MP3隨身聽播放機(jī)一樣，它的語音(音樂歌曲)錄入需通過電腦、軟件和專用數(shù)字接口來完成，不能簡單地通過話筒錄入，因此其成本價(jià)格較前者低。這其中根據(jù)使用存儲器的種類不同又分以下幾種類型，性能有所不同， 但其生產(chǎn)成本卻相差不大。(1) 一次編程OTPS,芯片內(nèi)部是PRO琳構(gòu)存儲器，可以通過外部 數(shù)字接口將語音

14、文件或程序文件燒錄進(jìn)去 , 但只能燒錄一次, 以后不能修改不能更換。 ISSI 公司的22C012/022/040 (臺灣公司的編號分別為A8108A、8208A、840N),還有一些OTF©的語音單片機(jī)都是此類。(2)多次編程EPROffi,電品&中用EPROMS存儲語音數(shù)據(jù)，它需要專用的燒錄工具把語音數(shù)據(jù)放置在芯片中， 這種芯片可以反復(fù)燒錄，壽命在幾十次， 次數(shù)多了以后就會有一定的單元損壞。 這是比較早期的數(shù)碼語音電路構(gòu)成方式，通常是語音處理器 UM510S口上外掛的EPROM老式的公交車語音報(bào) 站系統(tǒng)多采用這種方式。（3）反復(fù)編程FLASHRAM,電路中用FLASHRA

15、M存儲語音數(shù)據(jù)，它需 要專用的燒錄工具或?qū)Ｓ脭?shù)字接口把語音數(shù)據(jù)放置在芯片中，這種芯片可以反復(fù)燒錄，壽命可達(dá)到 1 萬次以上。 這是最新的數(shù)碼語音電路構(gòu)成方式 , 現(xiàn)在流行的MP3®放器就是這種方式。中青世紀(jì)公司新開發(fā)的PM50 PM64系列也是這一類。3、掩膜生產(chǎn)的只放型和CD機(jī)一樣，拿到手的就是定制好的語音，自己不能更改，只能播放。這類產(chǎn)品的成本最低。在客戶需求方面可以分兩類：（ 1）標(biāo)準(zhǔn)聲源型, 這是指在電子市場上可以買到的通用語音芯片，例如各種警報(bào)聲、“倒車倒車請注意”、“這張是假幣”等等。它們是大批量生產(chǎn)出來的標(biāo)準(zhǔn)品，價(jià)格非常便宜。如果用戶能確認(rèn)可用，將是投資最少、見效最快的

16、選擇，只是不能根據(jù)自己的情況做任何變動(dòng)，包括語音的音調(diào)、音質(zhì)、觸發(fā)控制方式等。（ 2）定制聲源型，這是用戶有自己的特殊要求而專門制作生產(chǎn)的，需要經(jīng)過設(shè)計(jì)開發(fā)，制作樣片，確認(rèn)樣品，幾萬片起做的芯片投單，確認(rèn)芯片，交貨等幾個(gè)過程，制作和生產(chǎn)周期約 45 天，一次投資一般大約在15 萬元 （ 人民幣 ） 以上，投資均攤在每個(gè)芯片上，數(shù)量越大價(jià)格越低。 一直以來，這類芯片的開發(fā)和投產(chǎn)對用戶和開發(fā)商都存在比較大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗荒苄×靠焖偕a(chǎn)，沒有一個(gè)小批量的生產(chǎn)測試和市場投放的過程，而且開發(fā)商提供的實(shí)驗(yàn)樣品和最后交付的產(chǎn)品有一定的差別（音質(zhì)、管腳、電性能等），因而容易出現(xiàn)用戶拒絕收貨的情況。給雙方都造成

17、很大損失。2.3 現(xiàn)在市場上的主流語音IC最近的十五年是電子行業(yè)突飛猛進(jìn)的時(shí)期，語音 IC 的發(fā)展也見證了這一過程，十幾年前的產(chǎn)品幾乎都被淘汰出局了，期間也曾有幾十種語音 IC 不斷被開發(fā)出來，總的方向是集成度越來越高、功能越來越強(qiáng)大、音質(zhì)效果越來越好、成本越來越低。一是 OTP芯片 A8108A 8208A 840N系列。這款芯片是美國ISSI公司大約在1992年開發(fā)的，內(nèi)部有PRO而儲 器，只能燒寫一次。原設(shè)計(jì)只是掩膜語音芯片的開發(fā)工程樣片。過去用戶在要求投產(chǎn)MASKROM音芯片前，都希望廠家提供實(shí)驗(yàn)用的工程樣片，但大多數(shù)廠家都是提供一個(gè)由很復(fù)雜的分立器件電路搭建的開發(fā)評估板直到今天大多數(shù)

18、廠家仍然如此。這板子很大，只能和用戶的電路接口模擬使用，不能裝入用戶的產(chǎn)品中，更不能讓用戶小批量生產(chǎn)試投產(chǎn)，而且投產(chǎn)出來的掩膜片與評估板的音質(zhì)、管腳、電性能都有所不同，令用戶風(fēng)險(xiǎn)很高。 ISSI 公司就開發(fā)了這一款芯片，而且設(shè)計(jì)了該芯片的開發(fā)工具，可以一起賣給用戶做實(shí)驗(yàn)和小批量生產(chǎn)，等試驗(yàn)成熟后再投大量而便宜的掩膜芯片?？梢哉f它只是作為推銷 ISSI公司掩膜芯片的一個(gè)促銷手段來設(shè)計(jì)的，但是OTP5片的快速開發(fā)、簡單易控制等特性引起很多設(shè)計(jì)工程師的青睞，一直使用至今。 另外，隨著個(gè)性化時(shí)代的到來，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)日益多樣化，生產(chǎn)也朝著多品種、少數(shù)量的方向發(fā)展，再加上市場的風(fēng)云變幻加快，一般廠家用戶越來

19、越不敢動(dòng)輒幾萬、幾十萬地投產(chǎn)掩膜芯片，幾乎都是先拿 OTP片試打市場，看市場反應(yīng)和接受程度再來定奪。因此該系列產(chǎn)品的銷量近年來反而增大了很多。 美國 ISSI 公司在 2002 年停止了該系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，目前由臺灣的一家公司提供兼容的產(chǎn)品。二是 ISD 系列產(chǎn)品。這款是美國ISD公司大約在1994年開發(fā)的，內(nèi)部有EEPRO怵儲器，可以反復(fù)擦寫。 ISD 的這款產(chǎn)品具有劃時(shí)代的意義，因?yàn)樗捎盟^“模擬存儲技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了極好的語音還原效果，而且能錄能放，控制簡單靈活，同時(shí)有很強(qiáng)的智能控制，令人耳目一新。該系列芯片經(jīng)過原珠海特思高公司、原深圳矽源公司、原北京泰思特研究所、北京中青世紀(jì)公司近十年的努力

20、推廣，目前已經(jīng)是通用語音產(chǎn)品市場的主流。其中值得一提的是，由于 ISD 芯片的控制有一定的復(fù)雜性，在1996 年前有兩項(xiàng)比較大的難點(diǎn)阻礙其應(yīng)用發(fā)展。一是ISD 的技術(shù)資料一直只有很厚的英文資料和很簡單的中文資料；二是美國 ISD 公司提供的編程開發(fā)系統(tǒng)價(jià)格貴達(dá)1. 8 萬元 / 套，都令開發(fā)技術(shù)人員寸步難行。 1996年上述幾家公司聯(lián)合起來翻譯、編寫、出版了ISD全系列單片語音錄放電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用匯編。同年北京中青世紀(jì)公司自行開發(fā)成功了ISD1425、ISD3340K編程拷貝系統(tǒng)，價(jià)格降低到不足2000元/套，而且操作非常簡單方便。這兩項(xiàng)工作的完成對ISD 在國內(nèi)的應(yīng)用和推廣起了關(guān)鍵性的作用。另

21、外上述幾家公司都開發(fā)了很多圍繞ISD設(shè)計(jì)的開發(fā)實(shí)驗(yàn)板、功能板等配套產(chǎn)品，也為技術(shù)人員快速開發(fā) ISD 語音產(chǎn)品提供了很大的幫助。美國 ISD 公司大約在1999年被臺灣的華邦公司收購，成為其一個(gè)子公司。這幾年ISD 公司還推出了一些長時(shí)間的新產(chǎn)品，但在現(xiàn)在看來都不太成功。其原開發(fā)的ISD1100、 1400、 2500、 4000系列產(chǎn)品，語音長度涵蓋10秒至16分鐘，非常經(jīng)典。2002年ISD公司又開發(fā)完成ISD1800系列產(chǎn)品，語音長度 在 620 秒，以高音質(zhì)、低價(jià)格主打禮品玩具等低端市場，銷售成績非常顯著。第三 是2003年底剛誕生的PM50系列產(chǎn)品。這是北京中青世紀(jì)公司委托臺灣設(shè)計(jì)公

22、司開發(fā)的新款語音 IC 系列。該公司一直是ISD 產(chǎn)品在國內(nèi)的最大技術(shù)支持單位，非常熟悉電子市場和技術(shù)人員的需求，根據(jù)大量客戶對OTP芯片和ISD芯片的需求反應(yīng)專門開發(fā)了這款新 的語音芯片。具特點(diǎn)是采用單片機(jī)+語音處理器+FLASHRAM構(gòu)，能反復(fù)擦寫， 控制較ISD簡單方便，有20秒200秒一系列產(chǎn)品較OTPE片齊全等，更重要 的是開發(fā)人員用編程好的文件既能夠燒寫 FLASHRAM本的PM5CT品，也能交 給廠家原樣生產(chǎn)幾個(gè)極為低廉的掩膜版本的PM5CT品,兩者完全互換性能一致，這意味著國內(nèi)的任何普通技術(shù)人員也能自己設(shè)計(jì)、開發(fā)掩膜語音芯片。這也是數(shù)碼語音電路發(fā)展歷史上劃時(shí)代的事件。 目前，中

23、青世紀(jì)公司開發(fā)并投放市場的PM50系列20/50/100秒幾種和ISD芯片一樣也是標(biāo)準(zhǔn)28腳雙列封裝，系列的其余品種將視客戶需要設(shè)計(jì)，另外還有PM64系列是3分鐘27分鐘的品種也正在開發(fā)實(shí)驗(yàn)中。2.4 幾種主流語音IC 的在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的選擇電子產(chǎn)品都進(jìn)入了智能化階段，如果多一顆語音 IC 就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自己開口說話，會令產(chǎn)品的人性化、智能化更加提高，語音 IC 的應(yīng)用已成為很多產(chǎn)品先聲奪人、出其制勝的法寶。 不同產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)和市場需求就要求采用不同的語音 IC 相適應(yīng)。 首先要明確產(chǎn)品定單的情況如何。這里分幾種情況：( 1) 2 萬件以上的生產(chǎn)定單，可以直接選用掩膜芯片；(2)大筆定單的樣品，

24、可以選用 PM50系列芯片?？蛻粝朐趺锤恼Z音 都可以，等客戶封樣、定單、打信用證后再投PM506勺掩膜單；(3) 5000件/批的生產(chǎn)定單，可以選用 OTP PM50E片。語音內(nèi)容 可以調(diào)整。(4) 1000件/批以下的生產(chǎn)定單，可以選用 OTP ISD、PM50®片。第二就是看產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是否有單片機(jī)。如果有，幾種芯片都可以選擇；如果沒有，就只能選擇OT所口 PM50第三就是看產(chǎn)品的市場需求潛力如何。需求潛 力大的產(chǎn)品宜選擇PM50前期少量生產(chǎn)時(shí)用PM50I勺FLASHRAM本，一旦上大 批量、客戶壓低價(jià)格時(shí)可以直接去投產(chǎn)PM50M MASKROM膜片，產(chǎn)品電路結(jié)構(gòu)、性能、音質(zhì)完全不

25、變，而成本隱性下降一半以上，雖然售價(jià)低了，利潤反而高了。如果選用ISD, 一旦上大批量客戶壓低價(jià)格就會出現(xiàn)兩個(gè)痛苦的選擇，一是繼續(xù)使用 ISD 芯片，但利潤被擠得非常??；二是換用掩膜芯片，但電路的硬件軟件都要重新改換，而且音質(zhì)都沒有ISD 好，令客戶有質(zhì)量下降的感覺，定單可能都危險(xiǎn)。 第四才是看產(chǎn)品的實(shí)際性能需求，如語音時(shí)間需要多長、分多少段、是否要用戶自己錄音或修改、可靠性要求如何、單片機(jī)預(yù)留的口線有多少等，再在幾個(gè)產(chǎn)品系列中尋找合適的一款。3 系統(tǒng)框圖語言系統(tǒng)主要有錄音、標(biāo)準(zhǔn)放音、SP放音、SS瞰音、暫停、書簽等 操作方式，其中SR SSP放音是自動(dòng)斷句放音，系統(tǒng)自動(dòng)識別一個(gè)語句的開始 位

26、置，遇到靜音區(qū)后暫停，暫停時(shí)間為句子放音時(shí)間長度的 1.5 倍，然后自動(dòng)繼續(xù)下一語句或自動(dòng)重復(fù)該語句兩遍后系統(tǒng)繼續(xù)下一語句；書簽功能是可記憶5 個(gè)位置，按相應(yīng)的書簽按鍵可從該位置開始放音。主程序軟件框圖如圖 2 所示，上電后進(jìn)入系統(tǒng)主程序，初始化各種參數(shù)，系統(tǒng)等待鍵盤操作或主控機(jī)的命令；收到命令后進(jìn)入相應(yīng)的工作模式，完成任務(wù)再返回到命令等待模式。4 系統(tǒng)核心芯片介紹4 1 ISD 系列語音電路介紹 過去，數(shù)碼語音的開發(fā)設(shè)計(jì)不但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、編程錄制麻煩、開發(fā)生產(chǎn)成本高，而且音質(zhì)欠佳，難以實(shí)用?，F(xiàn)在，一切都發(fā)生了徹底的改變：單芯片設(shè)計(jì)、任意語言音樂隨錄隨放、斷電語音不丟失、音質(zhì)接近磁帶效果、控制

27、功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉等等，這一切就是ISD數(shù)碼語音電路給我們帶來的變革。在多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用、市場競爭日益激烈的今天，幾乎所有的產(chǎn)品都更注重人機(jī)界面的友好性、易用性和安全性，人性化的語音提示是最自然、最廉價(jià)、最有效的手段，它可以為您設(shè)計(jì)的產(chǎn)品升級換代，讓您的新產(chǎn)品“開口說話”，使它更具說服力、競爭力。ISD 系列語音電路是美國 ISD（ Information Storage Device ）公司的專利新產(chǎn)品，它打破了傳統(tǒng)的先A/D 再 D/A 的模式，而采用獨(dú)特的直接存儲模擬信號技術(shù)，從而大大提高了存儲密度，且使模擬信號得到永久保存。ISD系列電路以其音質(zhì)自然、使用方便、單片存儲、反復(fù)錄放、低

28、功耗、抗斷電等眾多優(yōu)點(diǎn)立即在語音應(yīng)用領(lǐng)域確立了其不可爭辯的霸主地位，它在通訊設(shè)備、智能儀表、治安報(bào)警、語音報(bào)站、報(bào)數(shù)報(bào)價(jià)、語音講解、語音記錄、語音復(fù)讀、教學(xué)儀器、智能玩具、電子禮品等場合獲得了廣泛的應(yīng)用。4 2 電路特點(diǎn)與性能?無需開發(fā)系統(tǒng)，隨錄隨放?自動(dòng)節(jié)電，維持電流0.5-1uA?不耗電信息保存100 年（典型值）?100,000 次錄音周期（典型值）?5V或3V單電源工作?DIP、COB SOIC民級及工業(yè)級封裝?使用方便的10 秒至 16 分鐘語音錄放?多段信息處理，可分1 至 800 段?高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)?片內(nèi)免調(diào)時(shí)鐘，可選外部時(shí)鐘?邊沿 / 電平觸發(fā)放音兼容?手動(dòng)控制/

29、微處理器控制兼容?多片直接級聯(lián)，延長錄放時(shí)間ISD語音電路主要有1200、1400、2500、3300、4000五大系列產(chǎn)品， 它們的主要存貯時(shí)間及性能如下表所示：器件型號 存儲時(shí)間 采樣頻率 最大段數(shù) 控制方式 電壓ISD1210 10秒 6.4 80 地址并行 5VISD1420 20秒 6.4 160 地址并行 5VISD2560/90/120 60/90/120 秒 8.0/5.3/4.0 600/600/600 地址并行 5VISD33060/120/240 60/120/240 秒 8.0/8.0/4.0 400/800/800 SPI 串 行 3VISD4002-2/3/4 2/

30、3/4 分鐘 8.0/5.3/4.0 600 SPI 串行 3VISD4003-4/6/8 4/6/8 分鐘 8.0/5.3/4.0 1200 SPI 串行 3VISD2500-8/12/16 8/12/16 分鐘 8.0/5.3/4.0 2400 SPI 串行 3V美國 ISD 公司的 2500芯片，按錄放時(shí)間 60秒、 75秒、 90 秒和 120秒分成 ISD2560、 2575、 2590和 25120四個(gè)品種。ISD2500系列和1400系列語音電路一樣，具有抗斷電、音質(zhì)好，使用 方便等優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E2PRO窿量為480K（1400系列為128K）,所以錄放時(shí)間長；有1

31、0 個(gè)地址輸入端（1400 系列僅為8 個(gè)） ，尋址能力可達(dá)1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF（溢出）端,便于多個(gè)器件級聯(lián)。4 3 ISD2500 系列管腳說明電源 （VCCA,VCCD）: 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上，這樣可使噪聲最小。模擬和數(shù)字電源最好分別走線，盡可能在靠近供電源處相連，而去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片。地線（VSSA,VSSD）:芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩腳最好在引腳焊盤上相 連。節(jié)電控制 （PD）: 本端拉高使芯片停止工作，進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。芯片發(fā)生溢出，即/OVF端輸出低電平后，要將本端短暫變高復(fù)位芯片，才能使之再次

32、工 作。片選（/CE）:本端變低后（而且PD為低），進(jìn)行錄放操作。在本端的下降沿鎖存地址線和 P/-R 端的狀態(tài)。錄放模式 （R/-R）: 本端狀態(tài)在/CE 的下降沿鎖存。高電平放音，低電平錄首。錄首時(shí)，由地址端提供起始地址，錄首持續(xù)到/CE或PD$局，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，會自動(dòng)在錄音結(jié)束時(shí)寫入 EOMS志。放音時(shí)，由 地址端提供起始地址，放音持續(xù)到 EOMS志。如/CE一直為低，或電路工作在 某些操作模式，放音會忽略EOM繼續(xù)進(jìn)行下去。信息結(jié)尾標(biāo)志（/EOM）: EOM標(biāo)志在錄音時(shí)自動(dòng)插入到該信息的結(jié)尾。 放音遇到EOM寸，本端輸出低電平脈沖。芯片內(nèi)部會檢測電源電壓以維護(hù)信息 的完

33、整性，當(dāng)電壓低于 3.5v 時(shí)，本端變低，芯片只能放音。溢出標(biāo)志 （/OVF）: 處于存儲空間末尾時(shí)，本端輸出低電平脈沖表示溢出，之后，本端狀態(tài)跟隨/CE端的狀態(tài)，直到PD端變高。本端可用于級聯(lián)。話筒輸入（MIC）:本端連至前置放大器。自動(dòng)增益控制電路（AGC將 前置增益控制在到-15至24db。外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到本端。耦合電容值和本端的10KQ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點(diǎn)。話筒參考 （MIC REF）: 本端是前置放大器的反向輸入，當(dāng)以差分形式連 接話筒時(shí)，可減小噪聲，提高共模抑制比。自動(dòng)增益控制（AGC）: AGC動(dòng)態(tài)調(diào)整前置增益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語到喧囂聲）時(shí)失真都能保持最小。響應(yīng)時(shí)