论文部分内容阅读
APULS近日推出了340秒OTP（一次性编程录入）放音电路，它可分成256段语音。可用手工控制，也可用微处理器控制。可以用在语音讲解、语音授课、语音导游、幼儿教育、多点语音报警系统等领域。本系列共有341/170/085三种型号,分别对应三挡放音时间。
性能简介
1、341/170/085分别采用8M/4M/2M EPROM存储器，上述允许放音的时间是在6kHz采样频率下。若要求高音质，需提高采样率，但时间容量会缩短。一般用于语音的采样率采用11kHz，允许时间将会减少45%。
2、它采用4位ADPCM压缩算法合成语音，也可选用PCM算法（高音质，但放音时间短）。
3、它有多种控制模式，用M1（17）、M0（18）两脚进行四种模式控制选择。00为按键控制模式，01为CPU并行控制模式，10为CPU串行控制模式，11为OTP编程模式。
4、它具有很多功能选择，在片子烧录前，由烧录软件提供的窗口软件去设定。对放音的触发方式有Edge（脉冲触发）、Level Hold（电平保持触发）、UNHOLD RETIGGER（触发停放音即停）、NO RETIGGER（放音期间触发无效）。 对输出状态用的LED显示也有多种选择，经OUT1、OUT2、OUT3显示“停”、“忙”、“闪光”。OUT1~OUT3脚功能是在烧录编程时对其进行定义。对触发的响应所需持续时间也可作15ms与60μs二种选择。
引脚功能
电路采用24脚双列直插式封装，引脚图如图1所示。Vdd、Avdd、Vss、Avss分别为模拟与数字电源的正与地，它们直接接电源,若间接去接会有噪声,Vpp烧录用电压（烧录器提供），芯片的工作电压为2.2~3.6V；S1~S8为8个触发脚（为I/O型，内有下拉电阻）,SBT（循环放音触发脚）皆为对正触发；Vout1、Vout2为电压型输出脚，可直接接压电型扬声器，Cout为电流型输出脚，外接放大器用，OSC脚为片内微处理器的时钟，作为片子采样率选择的外接电阻端。
CPU控制
此OTP电路本身功能较强，能控制大容量存储器的微处理器。
1、CPU并行控制模式它对S1~S8地址进行编码，去调用存储器的数据模块，可实现1~256分段录放音。编码时S1用始地址的LSB位；S8用末地址MSB位。
2、CPU串行控制模式此模式下全用编程控制，此时片子有些脚功能与前不同。S1改为启动用，S2改串行时钟（SCK）脚，进行同步命令与数据的操作，S3改为串行数据移位输入用，SBT脚改为地址选通与锁存用，图2为器件的逻辑框图。
语音编程
众所周知，声音是模拟量，经语音片将其变成数字量，当然放音时仍将其变为模拟量。数字量可用编程对其处理，也便于与计算机接口与通信。编程有多种专门软件，今介绍最常用的GOLDWAVE软件。现以新版本5.06作介绍，此软件可从网上免费下载，软件用Windows窗口式操作。
1. 声音录入 单击工具栏[新建]会弹出[新建声音]框，需对框内的项目进行设定：声道（单声道/立休声）、 采样率（6~192kHz）、预置音质设置（语音、CD、VCD、DVD）。 [确定]后会弹出一个录音窗口，窗口有纵横坐标轴，纵坐标反应声音波形的幅度（音量），横坐标为时间轴。录音窗口在声音录入后，会以波形形式反应声音状态。在右下角尚有一个辅助窗口，相当一个录音机，上有[录音] （红色按钮）、[放音] （黄色按钮）、[仃止按钮]等，在右下角还有一个用于显示声音录入时动态波形的窗口。大窗口显示的是录入后的静态波形（供调试用）。
（1）用话筒，将其插到计算机的声卡[MIC IN]插座上，可直接输入语音，但此法音质差、噪声大。
（2）用磁带，需用卡座式录音机接到电脑的声卡LINE IN端。
（3）光碟可用声音文件方式调入。
2. 声音编辑声音录入后在声音坐标图上会显示出声音波形。
（1）声音切割：若有多个分段可一次录入全部或局部声音，然后对其分割。因在对录入声音放音的过程中知悉所需分段声音在时间轴上的位置，将其余的声音波形剪切掉。波形图上有二根垂直亮线（可用鼠标去调动）。两根亮线所夹亮块部份是将要被剪切部份。点击[剪切]即行切除，请注意，切割少了会浪费片子的空间，切割多了会损害语音质量。另外，需先对整个（分段前）波形进行初步处理。例如采样率、音量、声音文件类型等预作处理。
（2）选定采样率：在菜单[效果]下选[重新采样]，打开后将会出现一个调采样率的动态窗口，若改变采样率需重命名。采样率的选取原则是在片子的容量允许范围内尽量选高（音质好）。
（3）选定音量：在[效果]下选音量，方法同上。音量大但噪声也增大，可从波形图上选出适合的音量。
（4）存储：存储有[保存]、[另存为]两种方式。[保存]修改后的文件，在原文件名下保存。[另存为]需另起名，其中[文件名]项待你写入；[文件类型]需选择。文件类型很多，一般为WAVE，最后改为VOC文件格式供烧录用。不同文件类型在计算机不同目录中存放。在此窗口中尚有“单双声道”、“位数”选择。一般选八位单声道。
3. 放音声音编辑完成后，可击黄色按钮进行播放，若不满意可重新编辑，重新命名。
4. 烧录 购烧录器时备有专用软硬件，窗口式操作甚为简易。一般先检验语音编程效果，再者需检验片子的各项设定，不要未经试听就去成批烧录，以免损失片子。因为OTP为一次性电路。
应用电路
如图3所示为用3V电池供电的手动控制八分段放音应用电路。如图4所示为CPU并行控制电路图。图5为CPU串行控制应用电路图，用TDA2822作放大，选择采样率的外接电阻Rosc阻值，3V时6kHz选用220kΩ，10.5kHz用91kΩ，11.5kHz时用82kΩ。阻值选小，放音快，男声变成女声，女声变成童声。
性能简介
1、341/170/085分别采用8M/4M/2M EPROM存储器，上述允许放音的时间是在6kHz采样频率下。若要求高音质，需提高采样率，但时间容量会缩短。一般用于语音的采样率采用11kHz，允许时间将会减少45%。
2、它采用4位ADPCM压缩算法合成语音，也可选用PCM算法（高音质，但放音时间短）。
3、它有多种控制模式，用M1（17）、M0（18）两脚进行四种模式控制选择。00为按键控制模式，01为CPU并行控制模式，10为CPU串行控制模式，11为OTP编程模式。
4、它具有很多功能选择，在片子烧录前，由烧录软件提供的窗口软件去设定。对放音的触发方式有Edge（脉冲触发）、Level Hold（电平保持触发）、UNHOLD RETIGGER（触发停放音即停）、NO RETIGGER（放音期间触发无效）。 对输出状态用的LED显示也有多种选择，经OUT1、OUT2、OUT3显示“停”、“忙”、“闪光”。OUT1~OUT3脚功能是在烧录编程时对其进行定义。对触发的响应所需持续时间也可作15ms与60μs二种选择。
引脚功能
电路采用24脚双列直插式封装，引脚图如图1所示。Vdd、Avdd、Vss、Avss分别为模拟与数字电源的正与地，它们直接接电源,若间接去接会有噪声,Vpp烧录用电压（烧录器提供），芯片的工作电压为2.2~3.6V；S1~S8为8个触发脚（为I/O型，内有下拉电阻）,SBT（循环放音触发脚）皆为对正触发；Vout1、Vout2为电压型输出脚，可直接接压电型扬声器，Cout为电流型输出脚，外接放大器用，OSC脚为片内微处理器的时钟，作为片子采样率选择的外接电阻端。
CPU控制
此OTP电路本身功能较强，能控制大容量存储器的微处理器。
1、CPU并行控制模式它对S1~S8地址进行编码，去调用存储器的数据模块，可实现1~256分段录放音。编码时S1用始地址的LSB位；S8用末地址MSB位。
2、CPU串行控制模式此模式下全用编程控制，此时片子有些脚功能与前不同。S1改为启动用，S2改串行时钟（SCK）脚，进行同步命令与数据的操作，S3改为串行数据移位输入用，SBT脚改为地址选通与锁存用，图2为器件的逻辑框图。
语音编程
众所周知，声音是模拟量，经语音片将其变成数字量，当然放音时仍将其变为模拟量。数字量可用编程对其处理，也便于与计算机接口与通信。编程有多种专门软件，今介绍最常用的GOLDWAVE软件。现以新版本5.06作介绍，此软件可从网上免费下载，软件用Windows窗口式操作。
1. 声音录入 单击工具栏[新建]会弹出[新建声音]框，需对框内的项目进行设定：声道（单声道/立休声）、 采样率（6~192kHz）、预置音质设置（语音、CD、VCD、DVD）。 [确定]后会弹出一个录音窗口，窗口有纵横坐标轴，纵坐标反应声音波形的幅度（音量），横坐标为时间轴。录音窗口在声音录入后，会以波形形式反应声音状态。在右下角尚有一个辅助窗口，相当一个录音机，上有[录音] （红色按钮）、[放音] （黄色按钮）、[仃止按钮]等，在右下角还有一个用于显示声音录入时动态波形的窗口。大窗口显示的是录入后的静态波形（供调试用）。
（1）用话筒，将其插到计算机的声卡[MIC IN]插座上，可直接输入语音，但此法音质差、噪声大。
（2）用磁带，需用卡座式录音机接到电脑的声卡LINE IN端。
（3）光碟可用声音文件方式调入。
2. 声音编辑声音录入后在声音坐标图上会显示出声音波形。
（1）声音切割：若有多个分段可一次录入全部或局部声音，然后对其分割。因在对录入声音放音的过程中知悉所需分段声音在时间轴上的位置，将其余的声音波形剪切掉。波形图上有二根垂直亮线（可用鼠标去调动）。两根亮线所夹亮块部份是将要被剪切部份。点击[剪切]即行切除，请注意，切割少了会浪费片子的空间，切割多了会损害语音质量。另外，需先对整个（分段前）波形进行初步处理。例如采样率、音量、声音文件类型等预作处理。
（2）选定采样率：在菜单[效果]下选[重新采样]，打开后将会出现一个调采样率的动态窗口，若改变采样率需重命名。采样率的选取原则是在片子的容量允许范围内尽量选高（音质好）。
（3）选定音量：在[效果]下选音量，方法同上。音量大但噪声也增大，可从波形图上选出适合的音量。
（4）存储：存储有[保存]、[另存为]两种方式。[保存]修改后的文件，在原文件名下保存。[另存为]需另起名，其中[文件名]项待你写入；[文件类型]需选择。文件类型很多，一般为WAVE，最后改为VOC文件格式供烧录用。不同文件类型在计算机不同目录中存放。在此窗口中尚有“单双声道”、“位数”选择。一般选八位单声道。
3. 放音声音编辑完成后，可击黄色按钮进行播放，若不满意可重新编辑，重新命名。
4. 烧录 购烧录器时备有专用软硬件，窗口式操作甚为简易。一般先检验语音编程效果，再者需检验片子的各项设定，不要未经试听就去成批烧录，以免损失片子。因为OTP为一次性电路。
应用电路
如图3所示为用3V电池供电的手动控制八分段放音应用电路。如图4所示为CPU并行控制电路图。图5为CPU串行控制应用电路图，用TDA2822作放大，选择采样率的外接电阻Rosc阻值，3V时6kHz选用220kΩ，10.5kHz用91kΩ，11.5kHz时用82kΩ。阻值选小，放音快，男声变成女声，女声变成童声。