APR9600.docx
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APR9600.docx
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APR9600
60秒多段语音录放芯片APR9600
台湾公司最新推出的APR9600语音录放芯片,是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放32-60秒,串行控制时可分256段以上,并行控制时最大可分8段。
与ISD同类芯片相比它具有:
价格便宜,有多种手动控制方式,分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点,同时保留了ISD2500芯片的一些特点,都是DIP28双列直插塑料封装,在管脚排列上也基本相同。
左图是APR9600的全功能应用电路图,右图是APR9600的管脚排列图
表
(一)为管脚功能说明。
管脚
功能
管脚
功能
1、/M1
第一段控制或连续录放控制(低电平有效)
15、SP-
外接喇叭负端
2、/M2
第二段控制或快进选段控制(低电平有效)
16、VCCA
模拟电路正电源
3、/M3
第三段控制(低电平有效)
17、MICIN
话筒输入端
4、/M4
第四段控制(低电平有效)
18、MICREF
话筒输入基准端
5、/M5
第五段控制(低电平有效)
19、AGC
自动增益控制端
6、/M6
第六段控制(低电平有效)
20、ANA-IN
线路输入端
7、OSCR
振荡电阻
21、ANA-OUT
线路输出端(话筒放大器输出端)
8、/M7
第七段控制及片溢出指示(低电平有效)
22、STROBE
工作期间闪烁指示灯输出端(低电平有效)
9、/M8
第八段控制(低电平有效)及操作模式选项
23、CE
复位/停止键或启动/停止键(高电平有效)
10、/BUSY
忙信号输出(工作时出0,平时为1)
24、MSEL1
模式设置端
11、BE
键声选择(接1为有键声,0则无)
25、MSEL2
模式设置端
12、VSSD
数字电路电源地
26、EXTCLK
外接振荡频率端(用内部时钟时接地)
13、VSSA
模拟电路电源地
27、/RE
录放选择端(0为录音、1为放音)
14、SP+
外接喇叭正端
28、VCCD
数字电路正电源
在APR9600芯片的内部,录音时外部音频信号通过话筒输入和线路输入方式进入,话筒可采用普通的驻极体话筒,在芯片内话筒放大器(Pre-Amp)中自带自动增益调节(AGC),可由外接阻容件设定响应速度和增益范围。
如果信号幅度在100mV左右即可直接进入线路输入端,音频信号由内部滤波器、采样电路处理后以模拟量方式存入专用快闪存储器FLASHRAM中。
由于FLASHRAM是非易失器件,断电等因素不会使存储的语音丢失。
放音时芯片内读逻辑电路从FLASHRAM中取出信号,经过一个低通滤波器送到功率放大器中,然后直接推动外部的喇叭放音。
厂家要求外接喇叭为16欧姆,实际试验用8-16欧姆均可,一般音量下输出功率12.2mW(16欧)。
APR9600直接推动喇叭的声音比较小(装入扬声器外壳后可以提升较多音量,避免了声短路),和电话免提音量差不多,客户需要较大的声音可以加一级音频功放,常用的有LM386集成电路,我们提供的电路板无LM386预留位置,电路图如下,可以将APR9600集成电路的第15脚通过一个0.1U的电容耦合到LM386的Vin端即可(注意:
只要接一个脚就可以了,APR9600采用差分输出,如果将14和15脚同时接通会短路烧毁)
APR9600集成电路芯片19元一片APR9600成品模块(含喇叭,焊接好)32元一套
这是我们开发的APR9600的全功能应用电路板模块,电路板的大小为55*50毫米,模块右下角的滤波电容为电源输入端,请按电源极性接入7~20伏直流电压供电,板上有78L05稳压芯片。
左上角为CE复位按钮。
APR9600的录放控制有多种操作模式,为普通用户使用提供了极大的方便。
总的来说分为串行控制和并行控制两种,由芯片MSEL1(24脚)、MSEL2(25脚)、/M8(9脚)的设置来实现,模块上有一个红色的4位拨码开关,它是用来设置各种工作模式的,拨码开关向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
拨码开关的第“1”位是RE录放选择端,进行录音时需要把它向上拨,放音时向下拨。
拨码开关的第“2”位是M8工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
拨码开关的第“3”位是MSEL2工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
拨码开关的第“4”位是MSEL1工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
TDA2822音频功放芯片2元一片TDA2822音频功放成品电路板5元一片
APR9600录放模块的音频输出功率很小,我们可以加TDA2822进行音频功率放大,这里我们可以提供一块原用于有源音箱的TDA2822M的库存功放板,它的电路板大小为5*7厘米,板上已经有音量调节电位器和电源开关及电源指示灯,我们的板是双声道电路板,我们这里应用时可以只接一个声道,电路板上左侧上方标有J1字样的是电源输入口,使用时只需要工作电压为3~15V交流或者直流电压(不分极性,板上有整流电路),电路板上左侧下方标有LNRIN字样的是信号输入插座,可以将其中N端和APR9600录放模块的地端连接(共地),将R端和APR9600录放模块的SP+通过一个10UF的电解电容连接(极性不分),扬声器可以直接接入板上标有R-OUT插座上得两个焊盘上即可,这样能获得1.8W左右的音频功率,你也可以将LIN和RIN并联后接入SP+,这样可以驱动两路扬声器,功率可以达到3.5W左右。
模块实际播放出来的音量和喇叭的关系很大,一般口径越大的喇叭发声效率也越高,特别是有了适当的外壳(助声腔可以避免扬N声器前后正方向声波相互抵消)后音量能增大一倍以上。
这是也能和APR9600录放模块配套的喇叭和塑料外壳每套4.5元
注意:
客户如果发现录制的语音有较大的杂音,请在录音时手不要接触电路,以免引入交流声!
还有电源最好不要用开关电源,并注意稳压滤波!
工作模式设置功能表如下表:
拨码开关的第“1”位是RE录放选择端,进行录音时需要把它向上拨,放音时向下拨。
拨码开关的第“2”位是M8工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
拨码开关的第“3”位是MSEL2工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
拨码开关的第“4”位是MSEL1工作模式选择端,向上拨后为“0”,向下拨为“1”。
APR9600操作模式表
MSEL1(24脚SW4
MSEL2(25脚SW3
/M8(9脚SW2
有效键/M1-8为段控制键/CE多为停止、复位键
功能(以60秒计)
0
1
0/1
/M1、/M2、CE
并行控制,分二段,每段最大30秒
1
0
0/1
/M1、/M2、/M3、/M4、CE
并行控制,分四段,每段最大15秒
1
1
1
/M1~/M8、CE
并行控制,分八段,每段最大7.5秒
1
1
0
CE
单键控制,单段7.5秒循环。
CE为启动/停止键
0
0
1
/M1、CE
串行顺序控制,可分一至任意多段
0
0
0
/M1、/M2、CE
串行选段控制,/M2系选段快进键。
(录音时
/M8=1时可录一至任意多段,/M8=0时只能录两段。
注1、RE=0(置低电平)为录音状态;RE=1(置高电平)为放音状态。
注2、/M1~/M8键在有效段控放音时,按一下键即开始放音一段,放音期间再按一下即停止;如按键不放即循环放音
注3、/M1~/M8键在有效段控录音时,按住不放为录音,松键即停止。
APR9600的每种操作模式都有对应的有效键,而且同一个键在不同操作模式下可能有不同的功能。
因此在芯片设计、使用前用户应详尽了解芯片的各种操作模式,选择最合适自己的方式设计,电路也会变得非常简单。
一、并行控制模式
在ISD芯片中要实现某键对某段的多段并行控制是十分复杂的,一般需要大量的二极管译码阵或单片机来辅助实现,另外在分段录音时也存在很多困难。
而在APR9300芯片中却十分简单,每段都有对应的键控制,按哪一键就录、放哪一段,而且可以方便地对任意一段重新录音不影响其它段、对任意一段循环放音等。
只是每段录音的最大时间是等分的,而且最多只能分八段。
下面以需要分四段为例说明:
并行四段控制需要将全功能应用电路板上拨码开关的的第3位开关向上拨,第4位开关向下拨,第2位开关位置任意。
模式置好后开始录音,将拨码开关的第1位置向上拨,压住/M1即听"嘀"一声,板上红色的LED指示灯亮起即开始录音第一段,松键时又听到"嘀"一声,LED指示灯熄灭即录音停止。
/M2、/M3、/M4分别录其他三段。
录音时可以不按顺序,先录任意一段均可,不满意可重新录音。
每段的最大时间为15秒(以全片60秒录音计),录满时指示灯熄灭并响"嘀嘀"两声,当然实际每段录音可以长短不一。
将拨码开关的第1位置向下拨即是放音状态,按一下M1即放音第一段,放音期间再按一下/M1即停止放音,如果压住/M1键不放即循环放音第一段直到松键。
/M2、/M3、/M4均分别控制第二、三、四段。
/CE键为停止键,放音期间按一下它也能停止放音。
其它并行二段、八段的控制使用方式相同。
二、串行控制模式
串行控制方式用到的键要少得多,它仅需要一、二个键来控制所有的语音段录放,而且段数可以足够多,每段也没有时间限制。
只是在选段上没有并行控制模式方便。
将全功能应用电路板上拨码开关的第2位开关向下拨,第3位开关向上拨,第4位开关向上拨,将拨码开关的第1位置向上拨进入录音模式,按住/M1即开始录第一段,松键即停止。
再按住/M1即录第二段,如此一直分段录音,直到芯片溢出。
在放音时(/RE=1)有两种状态,/M8置1为串行顺序控制方式,按一下/M1即放音第一段,再按一下即放第二段,如此顺序逐段放音,到最后一段结束时即停止放音,必须按一下CE键复位,然后再按/M1键就可以又从第一段放音。
这种方式下的段不可选择只能按录音的顺序播放,适合走马灯、流程控制等电路使用;/M8置0为串行选段控制方式,按一下/M1只能放音第一段,再按还是放音第一段。
这时的/M2有效成为快进选段键,每按一下/M2即向后移动一段,例如现在按了三下/M2,再按/M1就放音第四段。
因此可以实现选段放音。
按/CE键复位为第一段。
APR9600芯片的其它几种控制方式,用户可根据需要自行实验设计。
APR9600的电性能参数:
电源电压4.5-6.5V,静态电流1uA,工作电流25mA。
其外接振荡电阻与采样率、语音频带、录放时间的关系见表(三),该电阻可以根据用户需要的时间和音质效果无级调节。
振荡电阻(7脚OSCR)
采样频率
录放音频带
录放音时间
44K
4.2KHZ
2.1KHZ
60s
38K
6.4KHZ
3.2KHZ
40s
24K
8.0KHZ
4.0KHZ
32s
由于APR9600具有高品质的语音录放特性,同时又具备多种手动控制方式,外围电路设计简单,价格也十分低廉,其在工业控制、家电、电化教育、游艺等产品、系统中将会有广泛的应用前景。
下面简单介绍几种APR9600的典型应用:
(1)模拟驾驶训练语音教导器(串行控制模式)
为驾校及游艺场所设计的模拟驾驶训练仪,它由教练或自动控制装置操作一个按键或开关量,顺序发出“您好,欢迎使用模拟驾驶训练仪”、“请踩住离合器”、“挂上二档”、“轻踩油门,然后转动钥匙点火,松开油门”、“扳左转向灯,按一下喇叭”、“松开手刹”、“握住方向盘”、“缓慢踩下油门,同时缓慢松开离合器,车将
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