風淋室智能語音系統的組成及詳解
風淋室語音系統芯片一般采用ISD1700系列芯片,而此種芯片一般是Winbond推出的單片優質語音錄放電路,該芯片提供多項新功能,包括內置專利的多信息管理系統,新信息提示(vAlert),雙運作模式(獨立&嵌入式),以及可定制的信息操作指示音效。芯片內部包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅動線路、振蕩器與內存等的全方位整合系統功能。
此種芯片特點:
• 可錄、放音十萬次,存儲內容可以斷電保留一百年
• 兩種控制方式,兩種錄音輸入方式,兩種放音輸出方式
• 可處理多達 255 段信息
• 有豐富多樣的工作狀態提示
• 多種采樣頻率對應多種錄放時間
• 音質好,電壓范圍寬,應用靈活,價廉物美
風淋室語音系統芯片特性:
· 工作電壓: 2.4V-5.5V,, 最高不能超過 6V
· 靜態電流: 0.5 - 1 μA
· 工作電流: 20mA
用戶可利用震蕩電阻來自定芯片的采樣頻率,從而決定芯片的錄放時間和錄放音質。
下表為 ISD1720 的參數表:
表4.1 ISD1720 的參數表
時間(秒) |
20 |
30 |
37 |
45 |
60 |
采樣率( KHZ ) |
12 |
8 |
6.4 |
5.3 |
4 |
ROSC 阻值( KΩ ) |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
風淋室語音系統獨立按鍵工作模式
ISD1720 的獨立按鍵工作模式錄放電路非常簡單,而且功能強大。不僅有錄、放功能,還有快進、擦除、音量控制、直通放音和復位等功能。這些功能僅僅通過按鍵就可完成。
在按鍵模式工作時,芯片可以通過 LED 管腳給出信號來提示芯片的工作狀態,并且伴隨有提示音,用戶也可自定 4 種提示音效。
風淋室語音系統錄音操作:
按下 REC 鍵, REC 管腳電平變低后開始錄音,直到松開按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時結束。錄音結束后,錄音指針自動移向下一個有效地址。而放音指針則指向剛剛錄完的那段語音地址。
放音操作 :
放音操作有兩種模式,分別是邊沿觸發和電平觸發,都由 PLAY 管腳觸發。
A )邊沿觸發模式:
點按一下 PLAY 鍵, PLAY 管腳電平變低便開始播放當前段的語音,并在遇到 EOM 標志后自動停止。放音結束后,播放指針停留在剛播放的語音起始地址處,再次點按放音鍵會重新播放剛才的語音。在放音期間, LED 燈會閃爍直到放音結束時熄滅。如果在放音期間點按放音鍵會停止放音。
B )電平放音模式:
如果一直按住 PLAY 鍵,使 PLAY 管腳電平持續為低,那么會將芯片內所有語音信息播放出來,并且循環播放直到松開按鍵將 PLAY 管腳電平拉高。在放音期間 LED 閃爍。當放音停止,播放指針會停留在當前停止的語音段起始位置。
快進操作:
點按一下 FWD 按鈕將 FWD 端拉低,會啟動快進操作?爝M操作用來將播放指針移向下一段語音信息。當播放指針到達最后一段語音處時,再次快進,指針會返回到第一段語音。當下降沿來到 FWD 端時,快進操作還要決定于芯片當時的狀態:
如果芯片在掉電狀態并且當前播放指針的位置不在最后一段,那么指針會前進一段,到達下一段語音處。
如果芯片在掉電狀態并且當前播放指針的位置在最后一段,那么指針會返回到第一段語音處。
如果芯片正在播放一段語音(非最后一段),那么此時放音停止,播放指針前進到下一段,緊接著播放新的語音。
如果芯片正在播放最一段語音,那么此時,放音停止,播放指針返回到第一段語音,緊接著播放第一段語音。
擦除操作:
擦除操作分為單段擦除和全體擦除兩種擦除方式,區別如下:
單個擦除:
只有第一段或最后一段語音可以被單個擦除。點按一下 ERASE 健將 ERASE 管腳拉低,這時具體的擦除情況要看播放指針的狀態:
· 如果芯片空閑并且播放指針指向第一段語音,則會刪除第一段語音,播放指針指向新的第一段語音(執行擦除操作前的第二段)。
· 如果芯片空閑并且播放指針指向最后一段語音,則會刪除最后一段語音,播放指針指向新的最后一段語音(執行擦除操作前的倒數第二段)。
· 如果芯片空閑并且播放指針指向沒有指向第一或最后一段語音,則不會刪除任何語音,播放指針也不會被改變。
· 如果芯片當前正在播放第一段或最后一段語音,點按下 ERASE 鍵會刪除當前語音。全體擦除:
當按下 ERASE 鍵將 ERASE 管腳電平拉低超過 2.5 秒鐘,會觸發全體擦除操作,刪除全部語音信息。
風淋室語音系統復位操作:
如果用 RESET 控制此管腳,建議 RESET 管腳與地之間連接 一個 0.1 μF 電容。當 RESET 被觸發,芯片將播放指針和錄音指針都放置在最后一段語音信息的位置。
音量操作:
點按一下 VOL 鍵將 VOL 管腳拉低會改變音量大小。每按一下,音量會減小一檔,再到達最小檔后再按的話,會增加音量直到最大檔,如此循環?偣灿 8 個音量檔供用戶選擇,每一檔會改變 4dB 。復位操作會將音量檔放在默認位置,即最大音量。
FT 直通操作:
按住 FT 鍵將 FT 管腳持續保持在低電平會啟動直通模式。出廠設定的是在芯片空閑狀態,直通操作會將語音從 Analn 端直接通往喇叭端或 AUD 輸出口。在錄音期間按下 FT 鍵,會同時錄下 Analn 進入的語音信號。
風淋室語音系統管腳功能說明:
風淋室語音系統芯片ISD1720管腳功能
管 腳 |
PDIP/SOIC |
TSOP |
引 腳 說 明 |
VCCD |
1 |
22 |
數字電路電源 |
/LED |
2 |
23 |
LED 指示信號輸出 |
/RESET |
3 |
24 |
芯片復位 |
MISO |
4 |
25 |
SPI 接口的串行輸出。 ISD1700 在 SCLK 下降沿之前的半個周期將數據放置在 MISO 端。數據在 SCLK 的下降沿時移出 |
MOSI |
5 |
26 |
SPI 接口的數據輸入端口。主控制芯片在 SCLK 上升沿之前的半個周期將數據放置在 MOSI 端。數據在 SCLK 上升沿被鎖存在芯片內。此管腳在空閑時,應該被拉高 |
SCLK |
6 |
27 |
SPI 接口的時鐘。由主控制芯片產生,并且被用來同步芯片 MOSI 和 MISO 端各自 的數據輸入和輸出。此管腳空閑時,必須拉高。 |
/SS |
7 |
28 |
為低時,選擇該芯片成為當前被控制設備并且開啟 SPI 接口?臻e時,需要拉高 |
VSSA |
8 |
1 |
模擬地 |
AnaIn |
9 |
2 |
芯片錄音或直通時,輔助的模擬輸入。需要一個交流耦合電容(典型值為 0.1uF ),并且輸入信號的幅值不能超出 1.0Vpp 。 APC 寄存器的 D3 可以決定 Analn 信號被立刻錄制到存儲器中,與 Mic 信號混合被錄制到存儲器中,或者被緩存到喇叭端并 經由直通線路從 AUD/AUX 輸出。 |
MIC+ |
10 |
3 |
麥克風輸入 + |
MIC- |
11 |
4 |
麥克風輸入 - |
VSSP2 |
12 |
5 |
負極 PWM 喇叭驅動器地 |
SP- |
13 |
6 |
喇叭輸出 - |
VCCP |
14 |
7 |
PWM 喇叭驅動器電源 |
SP+ |
15 |
8 |
喇叭輸出 + |
VSSP1 |
16 |
9 |
正極 PWM 喇叭驅動器地 |
AUD/ AUX |
17 |
10 |
輔助輸出,決定于 APC 寄存器的 D7 ,用來輸出一個 AUD 或 AUX 輸出。 AUD 是一個單端電流輸出,而 AuxOut 是一個單端電壓輸出。他們能夠被用來驅動一個外部揚聲器。出廠默認設置為 AUD 。 APC 寄存器的 D9 可以使其掉電。 |
AGC |
18 |
11 |
自動增益控制 |
/VOL |
19 |
12 |
音量控制 |
ROSC |
20 |
13 |
振蕩電阻, ROSC 用一個電阻連接到地,決定芯片的采樣頻率 |
VCCA |
21 |
14 |
模擬電路電源 |
/FT |
22 |
15 |
在獨立芯片模式下,當 FT 一直為低, Analn 直通線路被激活。 Analn 信號被立刻從 Analn 經由音量控制線路發射到喇叭以及 AUD/AUX 輸出。不過,當在 SPI 模式下, SPI 無視這個輸入,而且直通線路被 APC 寄存器的 D0 所控制。該管腳有一個內部上拉設備和一個內部防抖動電路,允許使用按鍵開關來控制開始和結束。 |
/PLAY |
23 |
16 |
播放控制端 |
/REC |
24 |
17 |
錄音控制端 |
/ERASE |
25 |
18 |
擦除控制端 |
/FWD |
26 |
19 |
快進控制端 |
RDY / INT |
27 |
20 |
一個開路輸出。 Ready( 獨立模式 ) 該管腳在錄音,放音,擦除和指向操作時保持為低,保持為高時進入掉電狀態。 Interrupt(SPI 模式 ) 在完成 SPI 命令后,會產生一個低信號的中斷。一旦中斷消除,該腳變回為高。 |
VSSD |
28 |
21 |
數字地 |
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