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          【四旋翼飞行器】76小时吃透四轴算法!史上最强软硬结合实战项目,?戳此立抢?

          优化lSD系列语音芯片的开发平台设计方案介绍

          电子设计 ? 2020-12-04 08:26 ? 次阅读

          目前,市场上的语音芯片和语音板很多,从性能价格比上看,美国1SD公司的ISD系列录放芯片可谓是一支独秀。1SD器件使用直接电平存储技术,省去了A/D、D/A转换;内部集成了大容量的EERPOM,不再需要扩展存储器;控制简单,控制管脚与TFL电平兼容。具有集成度高、音质好、使用方便等优点,是一种理想的语音处理芯片。

          在控制上,除去手动外,lSD器件也可以通过地址寻址来精确定位,但它的地址不是字节地址单元,而是信息段的基本组成单位。以ISD2560为例,它内部的480kB的EEPROM均匀地规划为600行,每个地址单元指向其中一行,有600个地址单元。ISD2560的录放时间是60s,因此地址分辨率是100ms。lSD器件可进行多段地址操作,每一段称为一个信息段,它可以占用-行和多行存储空间。-个地址单元最多只能作为一个独立的段。因此,ISD2560最多可以分为600个信息段m。

          2当前ISD芯片开发存在的问题

          通常情况下,只能使用lSD器件提供的无需知道地址的操作模式,即手动模式,这只适合于开发语音玩具,而无法满足复杂操作或实时系统中应用的要求。为实现以上应用,最好使用对地址直接操作的办法。但在实用中,一些电路开发设计只是在基于语音信号已经写人芯片,并且段地址已经知道的基础上才能进行。然而,不可避免地要遇到必须将语音写入的时候。如果手动处理,采用按“录音”按键录音,“停止”按键停止,假如录音段数特别多,就要频繁地按上述按键,实在让人疲惫不堪。此外,手动按下“录音”及“停止”按键的时间也很难掌握,这就容易产生段间空白,造成芯片空间浪费,对语音段特别多,而语句又特别短的提示如一些单字、单词更是浪费严重。不仅这样,由于短句中空白时间过长,合成放音时出现语音不连贯。另外,直接对连接到1SD芯片的传声器录音会造成情绪紧张,容易出错,且无法对录入的语音进行高级处理。

          3 解决方法

          基于上述原因,需要设计一种lSD语音开发平台,借助传声器通过计算机的声卡将所有待写语音信号一并录入计算机,存储为*.wav文件,然后利用声音剪辑软件将各个词语(短句)分离出来。因为如果不是同时录音的话,对同一个人来说,其声音在不同时间、不同场合、不同情绪时都会有着很大的差别。如电子体重计,“您的体重是五十一公斤,您的身高是一百七十二厘米”,应该是由“您的、体重、身高、是、公斤、厘米、五、十、一、百、七、二”等12个词合成后形成的,如果由于某种原因,引起了任何一个词与其它语调不同,提示时就会显得特别突出,听起来有种怪怪的感觉。

          若用计算机录音,可以一并录入很多段话(并非一定是全部需要的),然后从中选出所需词语(短句)。因为这些话是在较短的时间内完成的,所以不会有很大的语调变化,将从中选出的词组合起来时也不会显得牵强,听起来感觉不到这些句子是由词语拼凑起来的。

          除此之外,如果有专业语音库,还可以直接从其中抽出词语来组成所需的句子,并且还省去了请专业录音人员的开支。这样还有一个好处是修改方便,因为当需要修改句子内容时,恰巧已经录过的句子中并没有这样的词语,则还必须请录音员重录一次,这不但增加了额外的开支,还由于时间过了较久,录音员的语调同原来相比肯定会有些变化,所以原来的录音只能全部作废,所有的一切都要从头开始。

          综上所述,采用计算机来分析组合以及剪辑语音的好处是处理直观、修改方便,语句连续性强,合成的句子更具有人性化。

          不仅如此,采用该开发平台,还可直观地看出每个语句的详细信息,包括:开始地址、结束地址、语句所用时间、语句所占用芯片行的段数等对使用该语音芯片时碰到的比较敏感的信息。

          为此,设计整个开发平台的结构框图如图1所示。

          优化lSD系列语音芯片的开发平台设计方案介绍

          系统工作方式如下:首先,通过传声器将相关的大段语句经计算机声卡录制成为*,way文件并保存,然后借助于语音处理软件如CoolEdit剪辑出需要的单词(或短句)并去掉头尾的空白,将剪辑过的单词(或短句)每段都单独另存为新的·.wav文件,并把它们全部放人一个单独目录。启动1SD编程烧录器上位机开发软件,选中所有的待录*.wav文件,并点“开始烧录”,所有过程将会自动完成。烧录结束后会有提示,并且自动记录一份工作信息表,包括工作时间、语音文件数、录音总时间、每一段语音在lSD芯片中的起始地址及结束地址,其占用时间等。有了这些数据,就可以较方便地修改甚至对某些地方重新录制。将录制过的芯片及各段语音的起始地址表交给其它下位机程序员,他们就可以利用单片机DSP等控制器来随心所欲地开发相应的语音提示设备了。

          4 -F位机软硬件

          下位机硬件应包括信号调理部分和数据通信部分,前者将信号电平调整到lSD芯片允许的最优的范围,后者接收计算机发来的各种控制信息,如“开始烧录”信号、“段间停止”信号、“返回结束地址”信号、“放音试音”信号,通过编程器的微控制器完成所需任务。

          下位机硬件框图设计如图2。

          优化lSD系列语音芯片的开发平台设计方案介绍

          其中MAX232是电平转换芯片,它使计算机通过符合RS232协议的串口和符合TYL电平的单片机直接通信。准备录制时,电脑通过串口发出握手信号给单片机,单片机接到该信号作出响应,计算机接到该回答后将录音首地址发送给单片机,同时放音控件开始放音,信号由音频线输入到烧录器的信号接收端,经信号调整电路接至lSD芯片的录音管脚。单片机接到首地址后立刻发控制信息给1SD芯片,通知其开始录音。这样,就在上位机的协调下语音自动地烧录到了芯片。当该段语音录制完毕后,上位机发语音段结束信号,同时停止放音,单片机接收到该信号后,停止录音并读出结束地址,将其送回上位机。上位机读人该地址将其写入地址表以备查询。如果还有待录语音段的话,在上一语段的结束地址的基础上加1,作为新一段的开始地址,重复上述过程直至录音完毕。全部语音录制完毕后,上位机作出提示,让你选择放音按键,以测试录音效果。当按下该键时,上位机quot;依次放音“命令给单片机,单片机通知lSD芯片开始放音,ISD通过放音管脚将语音信号输出,经过功放芯片TDA2822M将功率放大后,通过扬声器发声,就可一段段地将刚录制的语音放出来。如有什么地方不满意,可通过地址表查出该段首地址,单独选择该段语音,将其首地址输入”起始地址“框,点击”开始录音“就可将该段语音重新录制一遍。

          优化lSD系列语音芯片的开发平台设计方案介绍

          5上位机软件

          语音编辑软件采用CoolEdit,它包含高品质的数字效果组件,可在任何声卡上进行64轨混音。上位机运行环境用可视化的编程软件Visual C++6.0来开发。

          上位机运行软件应有以下功能

          (1)通信功能。因为上位机必须发控制信号以及起始地址数据给下位机,而下位机也要发应答信号及结束地址数据给上位机,故该通信为双向通信。在此采用MSComm控件。使用串口通信控件进行通信,必须首先对串口进行初始化。初始化后,就可以调用MSComm控件的SetOutput()和Getlnput()函数来对串口进行读写了,具体的使用方法在微软的开发手册

          MSDN中有详细介绍。

          (2)放音控制功能。上位机必须有放音控制功能,以便根据需要来开始、停止声卡放音。并且因为需要程序自动地控制,所以要求放音与停止放音能由VC命令语句来编程控制,在此采用CActiveMovie3控件。ActiveMovie不仅是一个播放器,同时也是ActiveX套件中的一个控件,它可以用来播放媒体文件,它支持绝大部分目前通用的媒体格式,它可以播放Wave,Midi,Avi,MPEG,QuickTime Movie等格式文件,甚至还可以用它来看视盘节目。由于它还是个控件,所以可以在VB或VC的程序中调用它。对它的操作相当简单,只需提供要播放的文件名就可以用Run,Pause,Stop方法来播放、暂:屯V垢妹教逦募。

          (3)保存数据功能。需要将各种工作信息(尤其是起始地址信息)保存到一个文本文件,以供查询。保存数据比较简单,直接调用现有的函数即可。

          6总结

          文中针对当前使用lSD系列语音芯片中存在的问题,提出并设计了一种开发ISD系列芯片的平台,它可方便地对声音信号进行编辑处理,选好待录信号后可自动地将这些语音段录入1SD芯片,烧录过程中以直观形式显示进度,完毕后以文本文件的方式给出每个语音段的起始地址和结束地址,方便利用该芯片做相应的语音提示或其它电路,因此具有较大的实用意义。

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          的头像 半导体行业联盟 发表于 01-16 15:07 ? 178次 阅读
          低功耗电力线过零检测芯片

          PIC微型中档单片机系列参考手册免费下载

          本手册介绍了PIC16CXXX 系列单片机的架构和外设模块的操作,但并不涉及每个器件的具体细节。因此....
          发表于 01-16 15:02 ? 21次 阅读
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          产品过时和停产:该陷入恐慌吗?

          在所有半导体制造商中,Microchip是可提供最长产品生命周期的制造商之一,致力于帮助客户降低设计....
          的头像 Microchip微芯 发表于 01-16 14:36 ? 208次 阅读
          产品过时和停产:该陷入恐慌吗?

          探究人工智能的读心术

          对于许多无法发出声音的人来说,他们想说的话会通过某种信号隐藏在大脑中。人类无法直接破译这些信号。但是....
          的头像 中国人工智能学会 发表于 01-16 14:32 ? 281次 阅读
          探究人工智能的读心术

          DRAM面临的问题不是供给端的增加 而是因进入淡季所导致的库存攀高

          1月15日,DRAMeXchange最新报告指出,今(2019)年第一季度DRAM的合约价将由原先预....
          发表于 01-16 14:26 ? 61次 阅读
          DRAM面临的问题不是供给端的增加 而是因进入淡季所导致的库存攀高

          盘点2018存储器行业的发展状况

          存储器一直被看成是半导体行业的晴雨表,它的表现也影响着整个市场的枯荣变换。2018年的存储器行业在兴....
          的头像 物联网技术 发表于 01-16 14:20 ? 192次 阅读
          盘点2018存储器行业的发展状况

          高通苹果互撕,告别行业优势地位的前奏?

          中国政府的通牒,高通根本没当回事。最开始,高通坚持自己是技术贡献者的正当获利,全球CEO保罗·雅各布....
          的头像 电子资讯网工程师 发表于 01-16 13:36 ? 478次 阅读
          高通苹果互撕,告别行业优势地位的前奏?

          这款7纳米,号称业界性能最强的芯片到底有多厉害?

          华为董事、战略Marketing总裁徐文伟表示:凭借鲲鹏920,华为进入了一个以多核、异构为代表的多....
          的头像 电子资讯网工程师 发表于 01-16 13:32 ? 426次 阅读
          这款7纳米,号称业界性能最强的芯片到底有多厉害?

          python教程之如何使用python写一个简单的程序

          程序设计是用精确的语言告诉计算机该做什么,要精确到最细节处。计算机只会做很简单的事情,只能刻板地执行....
          发表于 01-16 11:43 ? 12次 阅读
          python教程之如何使用python写一个简单的程序

          三个研究小组在“破译”大脑语言密码上取得了一定进展

          随着病人们听到故事录音以及0至9数字录音,他们的神经网络同步分析其听觉皮层(该皮层在语音和听力过程中....
          的头像 电子资讯网工程师 发表于 01-16 11:42 ? 360次 阅读
          三个研究小组在“破译”大脑语言密码上取得了一定进展

          全球芯片排名再次确认:中国有5家企业的芯片入围

          而高通更多的是用在手机端上,大家都以为pc已经没有市场了,实际上还是有很强的生命力的。而在人工智能芯....
          的头像 电子资讯网工程师 发表于 01-16 11:25 ? 525次 阅读
          全球芯片排名再次确认:中国有5家企业的芯片入围

          JAVA教程之类与对象的详细资料说明

          本文档的主要内容详细介绍的是JAVA教程之类与对象的详细资料说明主要内容包括了:1 类与对象的概念,....
          发表于 01-16 11:02 ? 16次 阅读
          JAVA教程之类与对象的详细资料说明

          芯片行业的基本划分基本上可以分为三种模式

          POP全称是处理器优化包,属于标配基础上的加强版。如果客户没有足够的团队来整合自己的设计,那么ARM....
          的头像 电子资讯网工程师 发表于 01-16 10:57 ? 657次 阅读
          芯片行业的基本划分基本上可以分为三种模式

          存储器包括寄存器,只针对单片机而言吗?

          存储器包括寄存器,只针对单片机而言吗?对于别的比如计算机就不是了,对吗?存储器是CPU外的,寄存器是CPU的...
          发表于 01-14 16:52 ? 139次 阅读
          存储器包括寄存器,只针对单片机而言吗?

          上部区域的程序存储器分配错误

          你好,我在连接的汽车应用中使用了一个DSIC33 FJ256GP506A。为了允许OTA更新,我们在较低和较高的空间中分割闪存。您...
          发表于 01-10 15:04 ? 53次 阅读
          上部区域的程序存储器分配错误

          老师们看看是什么芯片!根据线路图

          老师们看看是什么芯片!根据线路图
          发表于 01-09 10:53 ? 247次 阅读
          老师们看看是什么芯片!根据线路图

          74hc284

          74hc284的内部电路图有没有知道的啊     怎么找都找不到   产生高位积的...
          发表于 01-09 09:45 ? 109次 阅读
          74hc284

          请问做4~20ma电流输出有没有什么好的芯片

          我想做4~20ma电流输出有没有什么好的芯片,及参考电路...
          发表于 01-07 13:58 ? 53次 阅读
          请问做4~20ma电流输出有没有什么好的芯片

          高效率1A同步降压

          产品特点:          1.同步降压芯片,转换效率高达96%。         &...
          发表于 01-07 09:44 ? 163次 阅读
          高效率1A同步降压

          SN74ABT16240A 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

          'ABT16240A器件是16位缓冲器和线路驱动器,专门用于改善三态存储器地址驱动器,时钟驱动器的性能和密度,和面向总线的接收器和发射器。 这些器件可用作4个4位缓冲区,2个8位缓冲区或1个16位缓冲区。这些器件提供反相输出和对称低电平有效输出使能(OE \)输入。 为了确保上电或断电期间的高阻态,OE \应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 SN54ABT16240A的特点是可在-55°C至125°C的整个军用温度范围内工作。 SN74ABT16240A的工作温度范围为-40°C至85°C。 特性 Widebus和EPIC-IIB是德州仪器公司的商标。 德州仪器WidebusTM家庭成员 最先进的EPIC -IIBTMBiCMOS设计显着降低功耗 典型VOLP(输出接地反弹)&lt; 1 V,VCC= 5 V,TA= 25°C 分布式VCC和GND引脚配置最大限度地降低高速开关噪声 流通式架构优化PCB布局 高驱动输出(-32-mA IOH,64-mA IOL) ...
          发表于 10-15 15:43 ? 36次 阅读
          SN74ABT16240A 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

          TMP107-Q1 具有菊花链 UART、EEPROM 和报警功能的汽车级 ±0.4°C 温度传感器

          TMP107-Q1数字输出温度传感器支持以菊花链方式总计连接32台设备。每个传感器具有唯一的5位地址,存储于电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)中.TMP107-Q1能够以0.015625°C的分辨率读取温度,在-20°C至+ 70°C温度范围内的精度达±0.4°C。在具有高精度要求的应用中,TMP107-Q1是负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)热敏电阻的理想替代产品。 存储于EEPROM中的5位唯一地址在自动地址分配操作期间确定,并且基于每个传感器相对于SMAART线主机的位置。该器件有多种工作模式可供选择,最大程度提高了自身灵活性,不仅可针对电池操作降低功耗,还能够为实时控制应用提供高更新率。 TMP107-Q1是各类工业,仪器仪表,通信和环境应用中扩展温度测量的理想选择.TMP107-Q1采用8引脚小外形尺寸集成电路( SOIC)封装,额定工作温度范围为-55°C至+ 125°C。 特性 具有符合AEC-Q100标准的下列结果: 温度1级:-40°C至+ 125°C的环境工作温度范围 器件人体放电模式...
          发表于 09-13 14:31 ? 29次 阅读
          TMP107-Q1 具有菊花链 UART、EEPROM 和报警功能的汽车级 ±0.4°C 温度传感器

          SN54LS298 具有存储器的四路 2 输入多路复用器

          这些带存储的单片四路双输入多路复用器提供两个独立MSI功能的等效功能(SN54157 /SN74157或SN54LS157 /SN74LS157和SN54175 /SN74175)或单个16引脚封装的SN54LS175 /SN74LS175)。 当字选输入为低电平时,字1(A1,B1,C1,D1)适用于触发器。字输入的高输入将导致选择字2(A2,B2,C2,D2)。所选字在时钟脉冲的下降沿输出到输出端。 对于'LS298',298和65毫瓦的典型功耗为195毫瓦。 SN54298和SN54LS298的特点是在-55°C至125°C的整个军用温度范围内工作; SN74298和SN74LS298的特点是工作温度范围为0°C至70°C。 特性 选择两个4位数据源中的一个并与系统时钟同步存储数据 应用程序: < li>算术处理器中操作数和常量的双源;可以释放处理器寄存器文件以获取新数据 实现能够并行交换内容但保留外部负载能力的单独寄存器 用于实现各种移位模式的通用类型寄存器;甚至具有复合左右能力 参数 与其它产品相比?解码器/编码器/多路复用器 ? Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (M...
          发表于 08-30 10:59 ? 27次 阅读
          SN54LS298 具有存储器的四路 2 输入多路复用器

          SN74BCT2414 具有片上电源监控器的双路 2 线路至 4 线路存储器解码器

          The SN74BCT2414 is a decoder specially designed to be used in memory systems with battery backup during power failure. The two independent 2-line to 4-line decoders with separate and common control inputs may be externally cascaded to implement a 3-line to 8-line decoder. The circuit has two supply voltage inputs: the voltage monitor (bandgap) is powered via the VCC terminal; the internal logic of the circuit is powered via the Vbat terminal. In case VCC drops below 3.65 V (nominal), the voltage monitor forces the voltage-control (VS) and decoder outputs (Y) to the high level. VS may be used to disconnect the supply voltage of the memories (Vbat) from the system supply. This output is switched off when the on-chip supply voltage monitor detects a power failure. The SN74BCT2414 is characterized for operation from 0°C to 70°C. 特性 BiCMOS设计大幅降低待机电流 两个独立的2线到4线解码器或一个3线到8线解码器 用于简易级联的独立使能输入 两个电...
          发表于 08-28 11:28 ? 28次 阅读
          SN74BCT2414 具有片上电源监控器的双路 2 线路至 4 线路存储器解码器

          SN74LS399 具有存储器的四路 2 输入多路复用器

          这款带有存储器的单片四路双输入多路复用器提供了两个独立的MSI功能(SN54LS157 /SN74LS157和SN54LS175 /SN74LS175)的等效功能16引脚封装。 当字选输入为低电平时,字1(A1,B1,C1,D1)应用于触发器。字输入的高输入将导致选择字2(A2,B2,C2,D2)。所选字在时钟脉冲的正向边沿输出到输出端。 典型功耗为37毫瓦。 SN54LS399的特点是可在-55°C至125°C的整个军事范围内工作。 SN74LS399的特点是工作温度范围为0°C至70°C。 特性 'LS399 上的单轨输出选择两个4位数据源中的一个并与系统同步存储数据时钟 应用程序: 算术处理器中操作数和常量的双源;可以释放处理器寄存器文件以获取新数据 实现能够并行交换内容但保留外部负载能力的单独寄存器 用于实现各种移位模式的通用类型寄存器:甚至还有复合左 - 权利能力 参数 与其它产品相比?编码器和解码器 ? Function Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (M...
          发表于 08-23 16:16 ? 21次 阅读
          SN74LS399 具有存储器的四路 2 输入多路复用器