用ＩＳＤ１４２０Ｐ制作语音自动播放器

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本文先容一种利用２０秒单片语音录放电路制作的自动语音播放器。该语音自动播放器可用于工贸易户的自动呼喊、叫卖，配用不同的传感器，还可用于语音报警、语音警示等场合。因其采用语音直接告知信息内容，故比传统的指示灯或警铃、警号更具上风。一、电路工作原理电路原理图如图１。整个电路由语音录放电路、发话器前置放大电路、低频功率放大电路、电源电路等组成。语音录放电路： 语音录放电路的主要作用是完成语音信息的录入、存储和重放。语音录放电路由专用单片语音录放集成电路ＩＳＤ１４２０Ｐ来完成，配合少量外部元件，构成一个独立的录放音系统，并可方便地做成模块形式和其他产品配接。 ＩＳＤ１４２０Ｐ由时钟振荡电路、语音存储单元电路、ＭＩＣ前置放大电路、录音自动增益控制电路、抗干扰滤波电路、功率输出放大电路等组成。其内部框图如图２。ＩＳＤ１４２０Ｐ录音时间长度为２０秒，静态电流仅０．５微安，具有自动节电模式（录音或放音完毕后自动进入低功耗状态，静耗０．５微安）。由于采用直接模拟量存储技术（ＤＡＳＴ ＴＭ），不但能够真实、自然地记录、重放声音，而且断电后存储信息不丢失，可保存１００年，并且具有多种操纵模式可供选择。本电路采用２０秒不分段、循环录／放音操纵模式。ＭＩＣ１为录音发话器，Ｒ１７、Ｒ１８、Ｃ１６为ＭＩＣ１的直流偏置元件。在录音状态下，音频信号由Ｃ１５耦合到ＩＳＤ１４２０Ｐ内部的发话器前置放大器，Ｒ１４、Ｃ１为发话器前置放大输出与内部录音放大器输入端外部耦合网络；Ｒ１５、Ｃ１３为发话器前置放大器自动增益控制电路（ＡＧＣ）外接时间常数控制网络；Ｃ６为功率放大器输出耦合电容。在输出功率不大的场合（用于语音提示、说明等场合），可以从ＩＳＤ１４２０Ｐ的{14}、{15}脚直接驱动８～１６Ω扬声器，而不需要耦合电容。ＡＮ１为录音按钮开关，Ｄ２为录音状态指示灯，Ｒ８为Ｄ２的限流电阻。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１９为ＩＳＤ１４２０Ｐ模式选择端上拉电阻。 Ｓ１为放音开关（自动循环播报开关），Ｎ１、Ｒ２０、ＣＫ３为外接传感器控制接口电路，配用不同的传感器，可以用于不同的语音报警控制。发话器前置放大电路： 发话器前置放大电路由Ｎ２、Ｎ３等元件组成，为两级独立的单管自举偏压式放大器。Ｃ１４、Ｃ４、Ｃ５为音频信号耦合电容，ＣＫ２为外接发话器输入接口，插入外接发话器即可直接进行扩音。功率放大电路：功率放大电路由ＩＣ２（ＴＤＡ２００２）来完成。无论是来自语音电路的音频信号，还是来自发话器放大级的音频信号，均经过音量电位器Ｗ１（与电源开关Ｓ２联动）、Ｃ７耦合到ＩＣ２的信号输入端，放大后的音频信号从ＩＣ２的{4}脚输出，经Ｃ９隔直耦合，推动扬声器完成电／声转换。电源电路：电源电路为交、直流两用。ＣＫ１、Ｄ１为外接直流电源输入接口，Ｄ１为防止外接电源极性接反保护，户外使用可以用６～１２Ｖ电瓶供电。交流市电经变压器Ｂ１降压、Ｄ３～Ｄ６整流、Ｃ１２滤波后，形成直流。直流电压经电源开关Ｓ２后分两路，一路为功放电路直接供电，一路经ＩＣ３（ＨＴ７２５１，微功耗、低压差三端集成稳压器）稳压后，形成稳定的＋５Ｖ电源，供整机弱信号电路使用。 二、使用方法语音信息的录入：按住录音按钮ＡＮ１，ＩＣ１的{27}脚为低电平，ＩＣ１的{25}脚变低电平，Ｄ２发光，提示录音可以进行。这时对着ＭＩＣ１讲话，语音信息就由ＩＣ１记录存储，松开ＡＮ１录音停止。需要留意的是，由于本电路采用循环放音操纵模式，录音时也是循环模式，这就要求每次录音的时间不能超过２０秒。假如超过２０秒，前２０秒的信息会自动溢出（删除），而从下一个２０秒重新开始录。自动语音播报（自动呼喊、叫卖）：将自动播报开关Ｓ１闭合，使ＩＣ１的{24}脚保持低电平，ＩＣ１就循环播放录入的信息。此时，音频电信号从ＩＣ１的{14}脚输出，经Ｃ６、Ｗ１等到达功率放大电路完成扩音。断开Ｓ１，自动播报停止。作临时呼喊或叫卖用时，只要在ＣＫ２插入发话器即可。自动报警提示：配用不同的传感器，录入相应的报警信息，可以用于多种警示场合。如用于煤矿井下作业时，作瓦斯报警提示，可以从ＣＫ３输入瓦斯传感器信号，当煤层瓦斯含量、压力达到设定警戒线时会自动循环播报“‘……’（响一段警报），‘现在瓦斯含量接近极限，请大家尽快撤离现场’”。如用于火灾报警，可以从ＣＫ３输入烟雾传感器或火焰传感器信号……，警报声和语音内容需提前录入。用于防火监测时，烟雾传感器或火焰传感器可以和播报器分开放置（播报器放在不易燃烧的位置），即使烟雾传感器被烧毁了，语音播报器也会循环播报不停，只有人为地关断电源开关，才能复位、停止播报。三、元件选用与制作发话器选用小型驻极体发话器ＣＺ４８、ＣＲＺ１２～９等型号。ＩＣ３选用微功耗、低压差三端集成稳压器，假如选用７８Ｌ０５或７８０５等型号，在使用９Ｖ以下电池组供电时，电池利用率不高或工作不正常。为了节约本钱，ＩＣ１可以使用处理品ＩＳＤ１４２０Ｐ，ＩＣ２除了用ＴＤＡ２００２外，还可以使用ＴＡＤ２００３。制作时，电路板和电源变压器可以安装在一只成品音箱中，交流电源线、输入接口、开关、音量电位器可以从音箱的后面板引出、固定。笔者绘制的ＰＣＢ板图如图３、图４。接口插孔、开关等都用接插件引到机箱，所有音频连线采用屏蔽线。ＩＣ２需加装散热器。              关键词：ISD1420P制作语音自动播放器