語(yǔ)音電路在火控計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

1 語(yǔ)音電路分析
語(yǔ)言處理合成芯片很多，大多采用：語(yǔ)言信號(hào)-駐極話筒-電壓-濾波放大-AD轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)。放音時(shí)采用：數(shù)字信號(hào)-DA轉(zhuǎn)換、輸出，這在實(shí)際使用時(shí)存在著以下不足：
(1)要使語(yǔ)音不失真地被采樣，要求采樣頻率fs≥8 000 Hz。在小系統(tǒng)中，以這樣的速度采樣語(yǔ)音只能是很短的時(shí)間，若要稍長(zhǎng)一段時(shí)間，勢(shì)必占用很大的存貯空間。
(2)系統(tǒng)構(gòu)成成本高，由于需要ADC，DAC，專(zhuān)用語(yǔ)音芯片及相關(guān)電路。
(3)存在不同程度的失真(信號(hào)采樣和恢復(fù))。
(4)使用不靈活，只能錄什么，放什么，難以實(shí)現(xiàn)字、詞、句的組合。
ISD1420語(yǔ)音芯片是美國(guó)ISD公司出品的新型優(yōu)質(zhì)單片錄放音電路，采用了直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)DAST。主要由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。錄音內(nèi)容存人永久存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于美國(guó)ISD公司的專(zhuān)利――多電平直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)(DAST TM)實(shí)現(xiàn)的。利用它，語(yǔ)音和音頻信號(hào)被直接存儲(chǔ)，以其原本的模擬形式進(jìn)入EEPROM存儲(chǔ)器及分段輸出，因而失真小，能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音效果，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。使用方便，不需專(zhuān)用語(yǔ)音開(kāi)發(fā)工具，成本低廉。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語(yǔ)音的再現(xiàn)。不僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語(yǔ)音保護(hù)。因而在現(xiàn)代技術(shù)上得到廣泛使用。主要特點(diǎn)如下：
(1)使用方便的單片錄放系統(tǒng)，外部元件最少
(2)重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲，沒(méi)有常見(jiàn)的背景噪音
(3)信息可保存100年，可反復(fù)錄放10萬(wàn)次
(4)較強(qiáng)的分段選址能力可處理多達(dá)160段信息
(5)邊沿／電平觸發(fā)放音
(6)無(wú)耗電信息存儲(chǔ)，省掉備用電池
(7)具有自動(dòng)節(jié)電模式
(8)錄或放后立即進(jìn)入維持狀態(tài)，僅需0．5μA電流
(9)工作電壓：5 V
(10)工作電流：典型值15 mA，最大值30 mA(16歐姆)

2 系統(tǒng)構(gòu)成
本語(yǔ)音電路作為火控計(jì)算機(jī)的一部分，主要是對(duì)目標(biāo)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)讀，供指揮人員提供觀察和決策，以選擇最佳時(shí)機(jī)發(fā)出擊發(fā)命令。語(yǔ)音電路組成框圖如圖1所示。由火控計(jì)算機(jī)主機(jī)發(fā)出RS232電平信號(hào)，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，為單片機(jī)AT89C52所接收。單片機(jī)AT89C52一方面控制高亮度數(shù)碼管顯示狀態(tài)信息，同時(shí)控制語(yǔ)音芯片ISD1420實(shí)時(shí)報(bào)讀目標(biāo)距離。為指揮人員提供提示。

3 語(yǔ)音信號(hào)控制
3．1 語(yǔ)音電路特性
選用語(yǔ)音存儲(chǔ)／再生芯片ISD1420。該電路采用EEP-ROM存儲(chǔ)方法將模擬語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，具有音質(zhì)自然、可反復(fù)錄放、抗干擾、低功耗等許多優(yōu)點(diǎn)。ISD1420放音時(shí)間為20秒；最多可分為160段，每段段長(zhǎng)最少125 ms；輸入采樣6．4 kHz；100 000次錄音周期；5 V單電源供電，放音電流15 mA，維持電流0．5μA。完全滿足設(shè)計(jì)需要。