语音存储与回放芯片  

清华大学 蔡莲红 副教授
1993-06-25

        工厂按上节所讲的压缩算法，生产出集成电路，用于语言的存储和录放。下表列出几种常用的芯片。通常芯片内包括：分析/合成电电路、数模转换、滤波器、时序发生器及控制电路、麦克风放大器、主CPU接口和外接存储器接口。
        这里以UM5100为例，说明如何利用上述芯片组成语音存储和回放系统。
        UM5100是一单片CMOSLSI芯片，用外接静态存储器SRAM存储语音数据。最多可接256K。最长可记录25.6秒的声音数据。UM5100采用连续可变斜率增量调制(Continuously Variable Slope Deltamodulation)。它是一种自适应差值量化。从原理上讲，它量化的是输入信号和前一个样值的差。同时量化阶距是变的。输入信号波形陡峭，阶距变大；反之变小。这样做的好处是，量化后的波形对输入信号的跟踪特性好(失真小)。用UM5100组成的电路如图。
        图中除UM5100外，还包括存储器、滤波器、功放和嗽叭。还有麦克风和输入放大器。线路的工作原理是：刚刚通电时，复位端(RESET)先出现高电平，复位UM5100。这时所有内部计数器被清0，芯片不工作。电容(CI)充电后，RESET端变低，芯片开始工作。按下“录音”键，UM5100把输入语音变成数字量，存入存储器中，按下“放音”键，回放已存的声音。语音录放功能，用处极大。如智能仪表、过程控制、留言电话、监测与报警、玩具等等。以往的报警系统多采用蜂鸣器或指示灯。有了语音录放芯片，就可以声音报出系统状态，直观、自然。当前国内开发的产品很多，如语音报时钟、多功能提醒器、语音计算器等。
 
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