ISD系列语音录放电路及其应用

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［关键词］　ISD　语音电路　分段　操作模式1 简述过去，数码语音的开发设计不但结构设计复杂、编程录制麻烦、开发生产成本高，而且音质欠佳，难以实用。现在，一切都发生了彻底的改变：单芯片设计、任意语言音乐随录随放、断电语音不丢失、音质接近磁带效果、控制功能强大、价格低廉……等等，这一切就是ISD数码语音电路给我们带来的变革。在多媒体技术广泛应用、市场竞争日益激烈的今天，几乎所有的产品都更注重人机界面的友好性、易用性和安全性，人性化的语音提示是最自然、最廉价、最有效的手段，它可以为您设计的产品升级换代，让您的新产品“开口说话”，使它更具说服力、竞争力。ISD系列语音电路是美国ISD（Information Storage DevICe）公司的专利新产品，它打破了传统的先A/D再D/A的模式，而采用独特的直接存储模拟信号技术，从而大大提高了存储密度，且使模拟信号得到永久保存。ISD系列电路以其音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等众多优点立即在语音应用领域确立了其不可争辩的霸主地位，它在通讯设备、智能仪表、治安报警、语音报站、报数报价、语音讲解、语音记录、语音复读、教学仪器、智能玩具、电子礼品等场合获得了广泛的应用。2.电路特点与性能·无需开发系统，随录随放·自动节电，维持电流0.5-1uA·不耗电信息保存100年（典型值）·100,000次录音周期（典型值）·5V或3V单电源工作·DIP、COB、SOIC民级及工业级封装·使用方便的10秒至16分钟语音录放·多段信息处理，可分1至800段·高质量、自然的语音还原技术·片内免调时钟，可选外部时钟·边沿/电平触发放音兼容·手动控制/微处理器控制兼容·多片直接级联，延长录放时间 ISD语音电路主要有1200、1400、2500、3300、4000五大系列产品，它们的主要存贮时间及性能如下表所示：器件型号存储时间采样频率最大段数控制方式电压ISD121010秒6.480地址并行5VISD142020秒6.4160地址并行5VISD2560/90/12060/90/120秒8.0/5.3/4.0600/600/600地址并行5VISD33060/120/24060/120/240秒8.0/8.0/4.0400/800/800SPI串行3VISD4002-2/3/42/3/4分钟8.0/5.3/4.0600SPI串行3VISD4003-4/6/84/6/8分钟8.0/5.3/4.01200SPI串行3VISD4004-8/12/168/12/16分钟8.0/5.3/4.02400SPI串行3V3 电路的应用开发ISD系列单片语音录放电路中，目前使用最广泛的是ISD1420、ISD2560/90/120、ISD4002/4003/4004三大类芯片，大多数的应用系统或OEM都是由它们构成的，这里分别对这几种电路的应用开发分别进行说明。（1）ISD1400典型应用电路ISD1400是存贮时间为10秒或20秒的优质单片语音录放电路，由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。录音内容存入永久存储单元，提供零功率信息永久存储。ISD1400的典型应用电路如图1所示，图中将地址线均接地，如果要分段录放音，则将地址线通过一个跳线接地即可。 （2）ISD2500常用电路ISD2500系列芯片按录放时间60秒、75秒、90秒和120秒分成ISD2560、2575、2590和25120四个品种。ISD2500系列和1400系列语音电路一样，具有抗断电、音质好，使用方便，无需专用的语音开发系统等相同优点。它的最大特点在于片内E2PROM容量为480K(1400系列为128K)，所以录放时间长；有10个地址输入端(1400系列仅为8个)，寻址能力可达1024位；最多能分600段；设有OVF（溢出）端，便于多个器件级联。　　图2为ISD2500按键模式使用时的电路连接图，用户通过按键即可直接控制语音的录入与放音。图2　ISD2500芯片按键模式连接图（3）用ISD4000构成的单片机通用开发板 ISD4000系列语音芯片通过SPI协议能方便地与CPU接口，这里用ISD4004芯片构成的单片机通用开发板，该板采用国内最常用的MCS-51语言单片机89C51，与最新的ISD4000系列语音芯片结合，可供用户开发各种最新的智能型数码语音产品。 板上已装配好的器件包括：89C51——单片机，8031内核，4K可反复擦写的程序存储器，32条I/O口，5V工作ISD4003-08——语音芯片，音质优异的模拟存储技术，可反复录放8分钟LM386——功率放大器，0.5W驱动24C01（选配件）——I2C总线串行存储器。还有驻极体话筒（MIC）、话筒放大器、音量电位器、发光管等部件。该板的主要性能参数为：外接电源电压：5V（稳压）外接喇叭：4—16欧姆，0 .5W工作电流：25～30mA ( 录音)，50～80mA (放音)静态电流：13mA配套软件：随板提供的演示程序功能操作方法为：1、录音跳线插在“REC”一侧是录音状态，按住“AN”键不放，指示灯亮即可对着板上话筒讲话录音，松键时录音停止并形成一段。再按则录下一段。按“STOP”键为复位，再录音时又从第一段开始。2、放音跳线插在“PLAY”一侧是放音状态，按一下“AN”键即播放一段，一段结束后自动停止放音，再按“AN”则播放下一段。按“STOP”键为复位，再放音时又从第一段开始。