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ISD1820:20秒高音质语音录放电路

 一天一招 2017-10-01

ISD1820:20秒高音质语音录放电路

美国ISD公司的系列语音芯片以其高品质的工作性能和语音音质深受技术设计人员和生产商的青睐。最近ISD公司推出了一种新的单片10~20秒单段语音录放电路ISD1820,ISD1820除了具有ISD系列语音录放电路的基本特性外,还有以下几个新的显着特点:1.工作电压3~5V;2.取样率和录放音时间可以由外部振荡电阻调节;3.DIP14小型封装或其它COB软封装;4.单段录放控制简单;5.带话筒放大直通功能;6.高质量自然的语音还原技术;7.边沿/电平触发放音;8.自动节电,维持电流0.5μA;9.内置8Ω喇叭驱动放大电路;10.无需开发系统。封装及引脚功能

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  ISD1820通常采用新颖实用的14引脚DIP硬包封形式,示意图如上图所示。

引脚功能如下:

  ①脚为录音端(REC),高电平有效。只要REC变高电平(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必须保持为高电平。REC变低电平或内存录满后,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。②脚为边沿触发放音端(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。③脚为电平触发放音端(PLAYL),此端从低电平变高电平时,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。④脚为话筒输入端(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l0kΩ输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。⑤脚为话筒参考端(MICREF),此端是前置放大器的反向输入端。当以差分形式连接话筒时,可减小噪声,提高共模抑制比。⑥脚为自动增益控制端(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4.7μF的电容器在多数场合下可获得满意的效果。⑦脚、⑨脚为喇叭输出端(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。⑧脚、(14)脚为地线(VSSA,VSSD),芯片内部的模拟和数字电路的不同地线汇合在这两个引脚。⑩脚为振荡电阻端(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。(11)脚为电源端(VSS),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。(12)脚为直通模式端(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,形成话筒扩音机功能。平时FT端为低电平,要实现直通功能,需将FT端接高电平,同时REC、PLAYE和PLAYL保持低电平。(13)脚为录音指示端(/RECLED),处于录音状态时,此端为低电平,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。特性参数

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  1.ISD1820的极限参数如上表所示,工作参数如下表所示。1.ISD1820的极限参数如上表所示,工作参数如下表所示。

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  应用电路

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  上图为ISD1820的典型应用电路。电源电压为3~5V,在录放模式下,按住REC录音键不放即录音,RECLED灯会亮,在松开按键时录音停止;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;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,闭合置循环放音开关,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,对话筒说话话音会从喇叭播放出来,相当于喊话器。由于该模式下的语音放大同时经过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,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端长期接地,取消REC按键,这样可以防止意外抹音。用户也可以选择专用的ISD1820拷贝机做批量拷贝工作。如果用户想制作变调电路,只需要选择不同的录音和放音时的外部振荡电阻即可,即改变声音的录入和播放速度,可参见振荡电阻和取样率表(下表)。

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  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。

  ISD1820能够直接推动喇叭,但音量不是很大。如果用户需要更大音量的输出,可以外加集成功率放大器,功率输出在0.5~1W时可用LM386、D2283、D2822、TA7368、MC34119等功率放大器;如果输出功率在2N10W可以用TDA2030、LA4440等功放IC。只是要注意的是,ISD1820的SP+、SP-喇叭输出是平衡输出方式,输出的语音信号由SP+或SP-通过电容耦合送到功放的一端,SP+或SP-不用的一端必须悬空,不能接地。使用LM386作放大器的连线图如下图所示。45

  在单端输入方式下,每次放音开始或结束时会有一个较大的电流冲击声,有时用户不能忍受,就得采用差动输入方式。在有些大功率功放输出时,可以参照差动输入电路在语音IC与功放之间加接一个运算放大器,将ISD的平衡输出转成非平衡输出,以方便和电位器、功放IC或扩音机配接。



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