基于單晶片CMOS語(yǔ)音合成的ASIC設(shè)計(jì)

引言

　　近年語(yǔ)音集成電路獲得迅速發(fā)展，其應(yīng)范圍越越廣，自動(dòng)售貨機(jī)、ATM柜員機(jī)，部直通電話機(jī)以及玩具等方面應(yīng)量語(yǔ)音合成芯片。該芯片部采脈寬調(diào)制，數(shù)字信號(hào)確還原成模擬信號(hào)，從而使得電路輸出端不需接D/A轉(zhuǎn)換；同時(shí)使芯片能夠以純數(shù)字電路形式實(shí)現(xiàn)，因此以方便地語(yǔ)音合成電路做成專集成電路（ASIC），這樣以提電路抗干擾能力，增加該系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，同時(shí)降生產(chǎn)成本簡(jiǎn)化板級(jí)電路復(fù)雜度。

　　1、語(yǔ)音合成芯片結(jié)構(gòu)

　　該語(yǔ)音合成芯片首先語(yǔ)音資料以LOGPCM編碼方式存入ROM，語(yǔ)音總長(zhǎng)35秒，其分割成4個(gè)語(yǔ)音段，2個(gè)觸發(fā)鍵，以根據(jù)不同需求確定該芯片觸發(fā)方式，每個(gè)語(yǔ)音段指定不同播放速度，設(shè)定“語(yǔ)音組跳躍功能”現(xiàn)語(yǔ)音段（S1）播放完，接著播放指定語(yǔ)音段，并以進(jìn)步設(shè)定這個(gè)指定語(yǔ)音組否需無(wú)限循環(huán)播放。同樣兩個(gè)觸發(fā)鍵選擇輸入或輸出端，音頻輸出PWM1PWM2 兩個(gè)輸出端，直接驅(qū)動(dòng)喇叭；頻率振蕩器有兩種選擇：部調(diào)電阻式頻率振蕩器部頻率振蕩器。該芯片總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

基于單晶片CMOS語(yǔ)音合成ASIC設(shè)計(jì)" src="http://img.kanwenzhang.com/images/t2/200907/20090705030558335.jpg" width="599" />

　　2、語(yǔ)音合成芯片工作原理

　　本語(yǔ)音合成芯片有兩個(gè)控制信號(hào)端：IO1IO2，共有四段語(yǔ)音容，根據(jù)設(shè)計(jì)求IO2優(yōu)先級(jí)別于IO1，通過(guò)不同輸入播放不同語(yǔ)音段語(yǔ)音信號(hào)，而且兩個(gè)控制信號(hào)IO1IO2觸發(fā)方式都采邊緣觸發(fā)，語(yǔ)音無(wú)重觸發(fā)（段蓋段）功能，而且每觸發(fā)次輸出段語(yǔ)音容，循環(huán)有序輸出各段語(yǔ)音。芯片工作，IO2開(kāi)始觸發(fā)則播放第段語(yǔ)音（S1），如果IO2電平時(shí)，此時(shí)IO1觸發(fā)無(wú)效；當(dāng)IO2電平時(shí)，IO1觸發(fā)則播放最段語(yǔ)音（S4），假如IO2繼續(xù)觸發(fā)，依次循環(huán)輸出各段語(yǔ)音。