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基于ISD系列为核心的语音录放电路

时间:2018-11-19 11:05:35来源: 作者: 点击:
  放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成.用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中.  电路中,增益的单位是dB,指的是该放大电路的放大能力是多

  放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成.用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中.
  电路中,增益的单位是dB,指的是该放大电路的放大能力是多少,而不是音量的大小,音量开完,但该电路的增益还是那么大,音量开关就像水龙头,只是控制输入电平、电流量的大小.
  增益调节有两个概念,一个是该功放电路增益是多少dB,一个是去调节这个增益的大小.
  正常来说增益调节就是指调整该音响中电路的反馈量(放大电路反馈一般分电流和电压、串联和并联、正反馈和负反馈),来实现改变增益的大小.
  一、功能
  ISD系列语音录放组件,是应用目前技术最先进的美国ISD公司单片语音处理大规模集成电路ISD系列为核心,内含64K/128K EEPROM存储器、消除噪声的话筒前置放大器和自动增益调节AGC电路、适合语音的专用滤波电路、具有极高温度稳定性能的时钟振荡电路及全部语音处理电路.它具有全贴片微型化、使用方便、语音任意录抹放、断电语音保存、微功耗、直推喇叭、音质与磁带效果相当等特点.这种电路还提了多种应用方式选择和接口,并可方便地应用到各种集成化电子语音系统中.ISD系列语音录放组件可用于各种一段式语音留言装置、语音报警及语音提示装置中,能够在电源断开的情况下,长期保存信息,又可以随意更改录入的内容,整个体积小巧,厚度仅为9毫米,使用领域十分广泛,也极为方便.
  二、特点
  ◎单片语音录放电路,内含 EEPROM存储器,永久性存储信息,可录放音十万次,存储可保留一百年.
  ◎易于使用,无需编程及开发系统,可随意改变录放内容
  ◎单电源5V供电,具有自动节电功能
  ◎直接普通驻极体话筒录音,直接8-16W喇叭放音.
  ◎采用简易的手动控制方式,可选循环放音方式
  ◎体积小巧,厚度仅为9毫米.可以录音8-16秒.

语音录放电路            


  三 、引脚描述
  ◆电源(VCC) 芯片内部的模拟和数字电路使用的不同电源总线在此引脚汇合,这样使得噪声最小.去耦电容应尽量靠近芯片.
  ◆地线(VSSA, VSSD) 芯片内部的模拟和数字电路的不同地线汇合在这个引脚.
  ◆录音 (REC) 高电平有效.只要REC变高(不管芯片处在节电状态还是正在放音),芯片即开始录音.录音期间,REC必须保持为高.REC变低或内存录满后,录音周期结束,芯片自动写入一个信息结束标志(EOM),使以后的重放操作可以及时停止.然后芯片自动进入节电状态.注:REC的上升沿有84毫秒防颤,防止按键误触发.
  ◆边沿触发放音(PLAYE) 此端出现上升沿时,芯片开始放音.放音持续到EOM标志或内存结束,之后芯片自动进入节电状态.开始放音后,可以释放PLAYE.
  ◆电平触发放音(PLAYL) 此端从低变高时,芯片开始放音.放音持续至此端回到低电平,或遇到EOM标志,或内存结束.放音结束后芯片自动进入节电状态.
  ◆录音指示(/RECLED) 处于录音状态时,此端为低,可驱动LED.此外,放音遇到EOM标志时,此端输出一个低电平脉冲.此脉冲可用来触发PLAYE,实现循环放音.
  ◆话筒输入(MIC) 此端连至片内前置放大器.片内自动增益控制电路(AGC)控制前置放大器的增益.外接话筒应通过串联电容耦合到此端.耦合电容值和此端的10KΩ输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点.
  ◆话筒参考(MIC REF) 此端是前置放大器的反向输入.当以差分形式连接话筒时,可减小噪声,提高共模抑制比.
  ◆自动增益控制(AGC) AGC动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化,使得录制变化很大的音量(从耳语到喧嚣声)时失真都能保持最小.通常4.7uF的电容器在多数场合下可获得满意的效果.
  ◆喇叭输出(SP+,SP-) 这对输出端可直接驱动8Ω以上的喇叭.单端使用时必须在输出端和喇叭之间接耦合电容,而双端输出既不用电容又能将功率提高至4倍.SP+和SP-之间通过内部的50KΩ的电阻连接,不放音时为悬空状态.
  ◆外部时钟(XCLK) 此端内部有下拉元件,只为测试用,不用接.
  ◆振荡电阻(ROSC) 此端接振荡电阻至VSS,由振荡电阻的阻值决定录放音的时间.
  ◆直通模式(FT) 此端允许接在MIC输入端的外部语音信号经过芯片内部的AGC电路、滤波器和喇叭驱动器而直接到达喇叭输出端.平时FT端为低,要实现直通功能,需将FT端接高电平,同时REC、PLAYE和PLAYL保持低.
  四、使用操作
  电源电压3-5V,在录放模式下,按住REC录音按键不放即录音,RECLED灯会亮起,录音在松开按键时停止,放音有三种情况:
  1、边沿触发放音,按PE键一下即将全段语音放出,除非断电或语音结束不能停止放音;
  2、电平触发放音,按住PL键时即放音,松开按键即停止;
  3、循环放音,置循环放音开关闭合,按动PE键即开始循环放音,只能断电才能停止.
  在直通模式下,直通开关闭合,对话筒说话会从喇叭里扩音播放出来,构成喊话器功能,由于该模
  式下的话筒放大同时经过AGC自动增益调节和带通滤波器,其音质比通常的话筒放大器要好很多,而且不会出现喇叭过载的情况.
  如果用户不需要直通模式,而且对电路的静态耗电有要求,就可以改变话筒的接入方式,将话筒下端的偏置电阻接到RECLED端,这样,在平时由于RECLED端为高电平话筒没有电压电流,整个电路的耗电几乎为零.但这种方式下直通模式不能工作.如果用户只需要电路做放音用,可以在芯片录好音测试无误后,将芯片的REC端长期接低电平.取消REC按键,这样可以防止意外抹音.
  如果用户想制作变调电路,现在ISD芯片也可以了,原来的ISD系列芯片的内部时钟固定,几乎不能产生变调效果,而ISD1820P可以方便的实现,只需要录音和放音时的外部振荡电阻不同就能改变声音的录入和播放速度,详见振荡电阻和取样率表.将ROSC端所接的振荡电阻改为电位器可以无级调节语音的快慢,录入的时间越短音质越好,录入的时间越长音质越差.
  ISD1820P的批量拷贝,可以借助ISD1425编程拷贝机加ISD1820P拷贝模块的方案.用户可以先将需要的语音编程制作在ISD2532或ISD2560芯片上,然后即可向ISD1820P拷贝模块上的芯片拷贝即可,时间长度在模块上事先设定.
  端接地(VSS),则不循环放音,每触发一次放音一遍.录音状态下L端应接地.
  五、接线图

实物图



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