语音芯片ISD及其应用贺忠海倪勇王京王宝光(天津大学精密仪器与光电子工程学院,300072)现代控制系统中,指示灯被广泛应用,但如果有声音提示,效果会更好。本文介绍一种简单实用的语音芯片ISD,用该芯片可以方便地组成板上语音系统,电路相当简单。ISD系列语音芯片是美国ISD(InformationStorageDevice)公司的新型产品。ISD系列产品采用直接存储模拟信号的方式,从而打破了传统的先A�D再D�A的模式。这种新型存储形式的优点:一是提高了存储密度,二是模拟数据得到永久保存。下面以ISD1400系列为例进行介绍,其它系列的芯片大同小异。11ISD1400的特点及结构简图ISD1400的功能块图如图1所示,其特点是:①易于使用的单片语音录音�回放;②高质量的声音复制效果;③自动省电模式:在录音和回放之后马上进入等待模式,等待电流015ΛA;④零功率信息存储:无电池状态下的备份电路;⑤可存储多段信息;⑥100年信息存储;⑦重复录音10万次;⑧有片上时钟源;⑨单+5V电源供电;βκ可选择DIP或图1ISD1400功能块图SOIC封装。21ISD1400的管脚介绍图2为ISD1400的管脚排列图。VCCA,VCCD(电源)——为了减小片内噪声,模拟电路和数字电路在ISD1400内部是分开的,这些电源总线在封装上也是分开的。为了减小噪声,提高声音质量,这两个电源引脚应离电源尽可能的近,而且电源的去耦电容应离引脚越近越好。VSSA,VSSD(地线)——与电源相类似,模拟电路和数字电路在芯片内部使用分离的地线以减小噪声。这两个引脚的连接线应尽可能地靠近芯片;此外,地线应尽可能的粗。REC(录音)——REC是低电平有效信号输入。无论REC何时变低管子都开始录音,且在录音期间REC应始终保持低电平。与回放输入信号(PLAYE或PLAYL)相比,REC有优先权,即在放音过程中,如果REC变低,则电路马上由放音过程转为录音过程,反之则不行。当REC变高或存储空间变满时录音过程结束。一个信息结束标记(EOM)会出现在录音截止的地方,这样就能保证以后的放音有正确的结束点。PLAYE(回放,边缘触发)——当一个低电平跳变出现在这个引脚时,回放过程开始。当遇到信息结束标记(EOM)或存储空间的末尾时,回放过程结束。在回放过程中PLAYE变高并不能中断回放过程。PLAYL(回放,电平触发)——当这个引脚的电平由高变低时,回放过程开始,回放过程持续到PLAYL由高变低或遇到EOM。RECLED(录音LED输出)——在录音过程中RECLED输出变低,该输出可用于驱—83—电子与自动化2000年第2期©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.动一个LED以提供正在录音的提示信息。MIC(话筒输入)——MIC把其输入信号传给片上预放大器,片上自动增益控制(AGC)电路控制片上预放大器的增益从-15至24之间变化。外部话筒输入应通过电容交流耦合至本引脚,电容值和本引脚上的片内10k8电阻决定了芯片的低频截止频率。图2ISD1400管脚排列图MICREF(话筒基准)——MICREF输入是话筒预放大器的反相端输入,它提供了较好的噪声抑制比和较高的共模抑制比。AGC(自动增益控制)——AGC动态地调整预放大器的放大倍数以扩大话筒输入的范围。AGC功能允许更大范围的声音输入,从小声耳语到很大的声音都能得到很好的录音效果,并在整个范围内保持小的失真率。ANAOUT(模拟输出)——本引脚向用户提供预放大器的输出,预放大器的电压放大倍数由AGC引脚的电压所决定。ANAIN(模拟输入)——ANAIN引脚把输入信号传给片内以便录音,对于话筒输入模式,ANAIN引脚应通过外部电容连接到ANAOUT引脚。如果外部输入信号的来源不是话筒,则输入信号可通过电容直接耦合给ANAIN。XCLK(外部时钟输入)——ISD1400系列对外部的时钟输入,其内部有下拉元件,一旦接入外部时钟,内部时钟自动失去作用。如果没有用,则该引脚应当接地。另外,如不是要求时钟信号特别精确,一般不推荐使用外部时钟输入,内部时钟已经能使芯片很好地工作。SP+,SP-(扬声器输出)——SP+和SP-引脚提供了扬声器的直接驱动功能,而输出电阻只有168。对于直接驱动的扬声器来说,也可以只用一个输出端,但是双端极性的输出比单端输出的功率高了4倍。此外,当使用SP+和SP-时,扬声器耦合电容就没有必要了,单端连接则需要在SP+端和扬声器之间连接交流耦合电容。在录音期间扬声器输出端保...
