基于雙音多頻的語(yǔ)音分油箱自動(dòng)答詢電路的實(shí)現(xiàn)

基于雙音多頻的語(yǔ)音分油箱自動(dòng)答詢電路的實(shí)現(xiàn)

隨著旅游業(yè)的發(fā)展和信息服務(wù)的完善，建立了吉吉縣（市）局“121”制度。從最初的自動(dòng)語(yǔ)言箱測(cè)試機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛卸鄠€(gè)語(yǔ)言箱的系統(tǒng)。在電力供應(yīng)長(zhǎng)時(shí)中斷(停電)的一些基層氣象臺(tái)站,電腦型“121”受停電影響(基層多不配用大功率UPS)而不能正常工作。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)研制了一個(gè)“121”備份系統(tǒng),可用于基層臺(tái)站。該備份系統(tǒng)在停電時(shí),能自行切換為電池供電脫離微機(jī)正常工作。1實(shí)現(xiàn)電路技術(shù)1.1u3000形態(tài)語(yǔ)音錄放電路如圖1中的01#虛線框內(nèi)所示。U10采用美國(guó)ISD公司的ISD2500系列芯片,具有抗斷電、音質(zhì)好、外圍元件少、使用方便等特點(diǎn)。幾個(gè)z主要控制端口如下:23腳CE,啟動(dòng)/暫停端,負(fù)脈沖有效;24腳PD,停止/復(fù)位端,正脈沖有效;27腳P/R,錄音/放音端,低電平使芯片置錄音狀態(tài),高電平置放音狀態(tài);25腳EOM,工作指示端,芯片工作時(shí),輸出高電平。02#～08#虛線框內(nèi)電路與01#內(nèi)的完全一樣。ISD2500系列芯片操作模式:ISD2500系列芯片內(nèi)置了若干操作模式,可用最少的外圍元件實(shí)現(xiàn)最多的功能。操作模式由地址端控制,當(dāng)最高兩位A8A9都為高電平時(shí),其它地址端置高就選擇某個(gè)(或某幾個(gè))模式,因此操作模式和直接尋址相互排斥。操作模式可由微控制器,也可由硬件實(shí)現(xiàn)。使用操作模式時(shí)要注意:(1)所有操作最初都是從0地址,即存儲(chǔ)空間的起始端開始。后續(xù)操作根據(jù)所選用的模式可從其它地址開始。但是,電路由錄音轉(zhuǎn)為放音,或由放音轉(zhuǎn)為錄音時(shí)(M6模式除外),或執(zhí)行了掉電周期后,地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。(2)當(dāng)CE變低,最高兩地址同高時(shí),執(zhí)行操作模式。這種操作模式一直有效,除非CE再次由高變低,芯片重新鎖存當(dāng)前的地址/模式端電平,然后執(zhí)行相應(yīng)操作。操作模式簡(jiǎn)表見表1。圖1電路中,U10采用的是按鍵模式。在AN1,AN2,SW1,SP,MIC的相關(guān)點(diǎn)引出5根線,通過A,B,C,D,E這5個(gè)端口與外部電路相連。各連接端口的功能是,A端:語(yǔ)音信箱的工作啟動(dòng)/停止控制端,低電平(經(jīng)C01成負(fù)脈沖啟動(dòng)高電平經(jīng)成正脈沖停止端錄音放音控制端端工作指示端語(yǔ)音信箱工作時(shí)輸出高電平。D端:錄音信號(hào)輸入端。E端:放音信號(hào)輸出端。1.2譯碼電路的設(shè)計(jì)DTMF解碼核心器件U5采用常規(guī)MT8870芯片。圖2是它的內(nèi)部框圖。MT8870在收到DTMF信號(hào)時(shí),經(jīng)放大后由兩個(gè)濾波器進(jìn)行濾波,第一級(jí)濾波器進(jìn)行撥號(hào)音濾波,即濾波350Hz和440Hz的拔號(hào)音信號(hào),以防電路產(chǎn)生誤動(dòng)作,然后信號(hào)由2個(gè)六階開關(guān)電容窄帶濾波器分別完成高頻群和低頻群信號(hào)的濾波。兩組信號(hào)各由一高增益的比較器進(jìn)行檢測(cè)限幅。隨后是譯碼電路,它用數(shù)字計(jì)數(shù)技術(shù)檢測(cè)輸入信號(hào)的頻率與標(biāo)準(zhǔn)的DTMF頻率對(duì)應(yīng)比較,當(dāng)檢測(cè)到兩個(gè)有效信號(hào)時(shí),EST輸出端處于激活狀態(tài)。在信號(hào)譯碼計(jì)數(shù)時(shí),還要檢驗(yàn)有效信號(hào)周期,這一功能由EST端連續(xù)驅(qū)動(dòng)的外部RC定時(shí)器完成。當(dāng)電容C放電時(shí),EST端的邏輯高電平驅(qū)使VC升高,當(dāng)VC升至邏輯控制電路的門檻電壓值,鎖存電路便將對(duì)應(yīng)的四位碼鎖定在輸出鎖存器中。在一個(gè)短暫的延遲后,延遲控制輸出標(biāo)志端STD變?yōu)楦唠娖?有效信號(hào)的四位碼被存貯起來,如果這時(shí)TOE端接到高電平,鎖存器的內(nèi)容便被送至Q1～Q4輸出線上。圖2中,DTMF解碼電路的放大倍數(shù)取2,在R10兩端并入C8(100PF),可有效改善對(duì)DTMF高頻分量的接收。譯碼電路U3采用CD4514,是一片4位鎖存/4線～16線譯碼電路,實(shí)現(xiàn)4位并行輸入代碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的16位輸出控制功能。電路中只使用S0～S8共9個(gè)輸出控制端。1.3模擬摘機(jī)和監(jiān)聽檢查電路圖1中,RV,I1,I2,C10,C11構(gòu)成防雷保護(hù)及電磁兼容電路;U4,N2,N1,D1～4等組成模擬摘機(jī)和啟動(dòng)放音電路,C14的作用延續(xù)N1的導(dǎo)通,避免N1在J2釋放,U10的25腳不能及時(shí)變高時(shí)截止,從而使J1釋放造成掛機(jī);AN,N3,U6等組成監(jiān)聽檢查電路;SW,U7:D,D6等組成錄音放音控制電路;以上電路都采用普通元器件。2運(yùn)行原理的總結(jié)2.1信號(hào)解碼電路dtmfSW接通,語(yǔ)音錄放電路U10的27腳接地變成低電平,置錄音狀態(tài)。U8,U9的公共輸入端P點(diǎn)由于U7:D,R24,D6等的作用變?yōu)楦唠娖?。使U8:A輸出低電平(語(yǔ)音信箱放音結(jié)束時(shí),都輸出一個(gè)識(shí)別信號(hào),使U3的S1=1),啟動(dòng)圖1中的01#語(yǔ)音信箱。微機(jī)聲卡上輸出的音頻信號(hào)(要制作的“121”信息,含有語(yǔ)音信箱號(hào)識(shí)別頻率組合信號(hào),即DTMF信號(hào),DTMF頻率組合見表2),從插孔JK輸入。經(jīng)C5,R5分兩路,一路去U5,進(jìn)行DTMF解碼,解碼輸出經(jīng)U3譯碼后啟動(dòng)識(shí)別信號(hào)指定的語(yǔ)音信箱;另一路經(jīng)R9,D端進(jìn)入U(xiǎn)10的錄音輸入端17腳,進(jìn)行錄音。如遇停電或微機(jī)故障,本電路自行切換電池B供電,錄音信號(hào)則從接在P2(1,4端)的普通電話機(jī)中產(chǎn)生。用電話機(jī)上的按鍵產(chǎn)生DTMF信號(hào)來啟動(dòng)相應(yīng)語(yǔ)音信箱工作。2.2輸出過線性電路振鈴信號(hào)從P2(2,3端)進(jìn)入,經(jīng)R12,C12,D1～4,U4等使N2導(dǎo)通,J2動(dòng)作,+5V電源一路經(jīng)R18從P3(1端)輸出去驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)電路,使計(jì)數(shù)器累加1,記錄外線撥打“121”的次數(shù)。另一路經(jīng)D2使N1導(dǎo)通,J1動(dòng)作,模擬摘機(jī),J2釋放;還一路經(jīng)D3到P點(diǎn),使U8:A輸出低電平(因S1=1),啟動(dòng)01#信箱放音。放音信號(hào)從U10的14腳(SP+端)輸出,經(jīng)R9,R6到T耦合,送往外線。外線在撥通“121”以后,又撥了分信箱號(hào)碼,如撥121-02,則使U3的S2=1,啟動(dòng)02#語(yǔ)音信箱放音,送往外線。2.3語(yǔ)音信箱及電源AN,N3,U6等組成語(yǔ)音信箱錄制內(nèi)容監(jiān)聽電路、錄音制作完畢以后,若欲檢查錄制的內(nèi)容是否正確無誤,按一下AN,+5V電源經(jīng)R20,AN,D4啟動(dòng)語(yǔ)音信箱放音,同時(shí)使N3導(dǎo)通,J3動(dòng)作,經(jīng)R21維持N3導(dǎo)通(此時(shí)U10的25腳已為高電平),語(yǔ)音信箱輸出信號(hào)經(jīng)W進(jìn)入音頻功放U6,推動(dòng)喇叭Y;也可以用接在P2(1,4端)的電話機(jī)來監(jiān)聽語(yǔ)音信箱內(nèi)容,按相應(yīng)鍵號(hào)即可(如按02,則能聽到圖1中02#語(yǔ)音信箱的內(nèi)容)。U1,B等組成電源供電電路,P1輸入+12V電源,U1輸出+5V電源,L1為電源指示,L2為語(yǔ)音信箱工作指示,U6:A,U6:B,U6:C經(jīng)P3與另外3路相連(本電路設(shè)計(jì)為可接4路電話中繼線)。U2,LED組成信箱號(hào)指示電路,U2驅(qū)動(dòng)LED的個(gè)位、十位常顯“0”。3“119”備份系統(tǒng)考慮吉安市縣級(jí)氣象臺(tái)站開通