說話時(shí)能播放背景音樂的語音合成芯片SC-691
關(guān)鍵詞:SC-791;語音合成;從合成器
1 概述
SC-691是美國SENSORY公司SC-6xx語音合成芯片家族的一員。它工作于從模式,可接收來自主機(jī)的命令和語音壓縮數(shù)據(jù),然后將其轉(zhuǎn)換成語音輸出。由于使用它不需掌握SC-6xx的編程知識(shí),所以是SC-6xx家族里最易使用的產(chǎn)品。
SC-691是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的從合成器,可以和主處理器一起工作,可應(yīng)用于各種跟語音相關(guān)的產(chǎn)品中,如安全系統(tǒng)、學(xué)習(xí)輔助工具、游戲和玩具等。它的高質(zhì)量、低位率加密、易于與主機(jī)匹配的界面、數(shù)字增益可控制、低功耗睡眠模式以及低壓工作等特性使其成為需要長(zhǎng)時(shí)間播放語音、開發(fā)周期短、以及要通過從機(jī)來控制周邊裝置等應(yīng)用的理想器件。
SC-691支持多種語音合成算法。不同算法所用到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不同。當(dāng)采用MX的合成算法時(shí),最低的數(shù)據(jù)率可達(dá)1.0bps,亦即一秒的語音數(shù)據(jù)只占一個(gè)位的空間。用戶可以自己權(quán)衡語音質(zhì)量與數(shù)據(jù)空間的關(guān)系,以滿足自己的性能價(jià)格要求。
SC-691的最大特點(diǎn)是其播放單通道FM音樂可與CX/MX語音數(shù)據(jù)同步進(jìn)行,這使得SC-691能在以MX/CX格式說話的同時(shí)播放背景音樂。
2 主要特性
SC-691語音合成芯片具有如下特性:
●通過寄存器擴(kuò)展可提供無限長(zhǎng)時(shí)間的語音播放;
●運(yùn)行速度高達(dá)12.32MIPS;
●支持多種算法,其數(shù)據(jù)率范圍:在MX及8kHz采樣頻率時(shí)可達(dá)1.0kbps~-3.5kbps;而在CX及8kHz采樣頻率時(shí),則分別為3.0kbps、3.7kbps、4.5kbps、6.2kbps、7.7kbps和11.2bps。
另外?該器件還具有ADPCM、單通道FM合成、單通道FM與CX/MX的混合模式等。
●采用中斷驅(qū)動(dòng)來傳送語音與命令;
●具有6級(jí)數(shù)字增益控制;
●帶有4個(gè)用戶可配置的I/O口;
●具有可選的4位或8位數(shù)據(jù)總線;
●有三種降低功耗的待機(jī)模式,可延長(zhǎng)電池壽命(深度睡眠模式下電流小于10μA);
●時(shí)鐘可選,用戶可根據(jù)情況選擇低成本的1%電阻或高精度32.368kHz晶振做系統(tǒng)時(shí)鐘;
●低電壓工作(3V~5.2V),適用于手持產(chǎn)品;
●4位模式時(shí)可在任何時(shí)候停止說話,并可在支持說話的同時(shí)傳送命令,以執(zhí)行一定的任務(wù),可直接驅(qū)動(dòng)32Ω的揚(yáng)聲器;
●在播放CX/MX語音數(shù)據(jù)時(shí)可播放單通道的FM音樂;
●具有裸片與64腳LQFP封裝可供選擇。
3 引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
SC-691具有36腳裸片和64腳LQFP兩種封裝形式。圖1是其LQFP封裝的引腳排列圖,各引腳的功能說明如表1所列。圖2是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
表1 SC-691的引腳說明
引 腳 | 引腳名 | I/O類型 | 功 能 |
39~36 | DATA0~DATA3 | 輸入/輸出 | 數(shù)據(jù)位0~3 |
35 | DATA4或DATA/COMMAND | 輸入/輸出 | 4位模式時(shí)為DATA/COMMAND腳,用來指示主機(jī)傳送的命令還是數(shù)據(jù)。8位模式是數(shù)據(jù)位4 |
3432 | DATA5~DATA7 | 輸入/輸出 | 數(shù)據(jù)位5~7(8位模式時(shí)) |
6 | INRDY | 輸出 | 從機(jī)向主機(jī)發(fā)出的輸出信號(hào)。低電平表明SC-691準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)或命令。高電平指示SC-691處于忙狀態(tài),主機(jī)不能寫任何數(shù)據(jù)或命令給它 |
5 | OUTRDY | 輸出 | 從機(jī)向主機(jī)發(fā)送的輸出信號(hào)。低電平指示SC-691準(zhǔn)備向主機(jī)發(fā)送命令或數(shù)據(jù) |
43~40 | PD4~PD7 | 輸入/輸出 | 通用I/O總線 |
3 | R/W | 輸入 | 來自主機(jī)的輸入信號(hào)。主機(jī)讀操作時(shí)將其置高,寫操作時(shí)將其置低 |
4 | STROBE | 輸入 | 來自主機(jī)的輸入信號(hào)。在讀寫序列里與R/W信號(hào)聯(lián)合使用。在讀/寫操作的序列里,該信號(hào)被拉成高-低-高 |
15 | OSCOUT | 輸出 | 阻抗振蕩器/晶體振蕩器的輸出端 |
14 | OSCIN | 輸入 | 阻抗振蕩器/晶體振蕩器的輸入端 |
13 | PLL | 輸出 | 鎖相環(huán)濾波器的輸出 |
11 | SCANIT | 輸入 | 掃描口數(shù)據(jù)輸入 |
8 | SCANOUT | 輸出 | 掃描口數(shù)據(jù)輸出 |
10 | SCANCLK | 輸入 | 掃描口時(shí)鐘 |
9 | SYNC | 輸入 | 掃描口同步 |
7 | TEST | 輸入 | 測(cè)試模式 |
47 | DACP | 輸出 | 數(shù)模加輸出 |
45 | DACM | 輸出 | 數(shù)模減輸出 |
12 | RESET | 輸入 | 復(fù)位腳,低電平有效 |
1,2,31,44,46 | VDD | 處理器電源,額定電壓為5V | |
16,48,49,64 | VSS | 接地 |
4 應(yīng)用
SC-691型語音和音樂合成芯片的電源電壓(VDD)范圍為3~5.2V,它的CPU時(shí)鐘 f?CPU?范圍為64~12320kHz,其DACP和DACM間的負(fù)荷電阻R?DAC?最小應(yīng)大于32Ω。
根據(jù)通信數(shù)據(jù)總線的寬度不同,SC-691具有兩種通訊模式:4位模式和8位模式。兩種模式所需的總線資源如表2所示。
表2 通訊資源分配表
具體總線 | SC-691(4位模式) | SC-691(8位模式) |
數(shù)據(jù)線總線 | 4 | 8 |
控制線總線 | 3(STROBE,R/W,data/command) | 2(STROBE,R/W) |
狀態(tài)線總線 | 2(INRDY,OUTRDY) | 2(INRDY,OUTRDY) |
通用I/O口總線 | 4 | 4 |
命令支持(說話時(shí)) | 是 | 束 |
圖3是一個(gè)語音電子書的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中可插式存儲(chǔ)卡內(nèi)存儲(chǔ)的是SC-691可用的語音數(shù)據(jù)。通過更換可插式存儲(chǔ)卡的內(nèi)容可以更換電子書的內(nèi)容。一般情況下,可使用MMC卡。
主控機(jī)通過串行接口可以與PC機(jī)進(jìn)行通訊,以便更換電子書的內(nèi)容。主控機(jī)讀取卡內(nèi)數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)傳送到SC-691可將其播放出來。
利用SC-691可將接收到的語音數(shù)據(jù)(即電子書內(nèi)容)信號(hào)進(jìn)行合成并播放。利用顯示模塊通過文本形式可將電子書的內(nèi)容顯示出來。
輸入模塊用于對(duì)電子書進(jìn)行控制,如開關(guān)機(jī)、讀書等。在該系統(tǒng)中,主控機(jī)與SC-691間以4位模式進(jìn)行通訊。
評(píng)論