語(yǔ)音集成電路入門(mén)速成

　　本篇從電路原理、元器件規(guī)格及選用等方面介紹各種類型語(yǔ)音集成電路的應(yīng)用實(shí)例。以便讓初學(xué)者對(duì)語(yǔ)音電路有一個(gè)較深入的認(rèn)識(shí)和了解。初學(xué)者除了掌握各種語(yǔ)音電路的基本原理之外，更重要的是必須多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，靈活應(yīng)用，最終才能舉一反三和運(yùn)用自如。
　　1．光控式語(yǔ)音警示電路　　光控語(yǔ)音警示電原理圖見(jiàn)圖1。整個(gè)電路由光控電子開(kāi)關(guān)和3秒語(yǔ)音集成電路兩部分組成。圖1中光敏三極管VT1和晶體三極管VT2，電阻R1、R2、R3和電容C1、C2等構(gòu)成光控開(kāi)關(guān)電路。語(yǔ)音集成電路IC及三極管VT3、電阻R4、R5等構(gòu)成語(yǔ)音放大電路。圖2是該電路的印刷電路板圖。平常在光源照射下，VT1呈低阻狀態(tài)，VT2飽和導(dǎo)通，IC的觸發(fā)端③腳得不到正觸發(fā)脈沖而不工作，揚(yáng)聲器無(wú)聲。當(dāng)VT1被物體遮擋時(shí)，便產(chǎn)生一負(fù)脈沖電壓，并通過(guò)C1耦合到VT2的基極，導(dǎo)致VT2進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，IC獲得一正觸發(fā)脈沖而工作，輸出音頻信號(hào)通過(guò)VT3放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲響。聲響內(nèi)容可根據(jù)不同場(chǎng)合選擇不同的語(yǔ)音電路來(lái)產(chǎn)生，例如高壓電網(wǎng)或配電房等場(chǎng)所，可選用“高壓重地，禁止入內(nèi)”、“有電危險(xiǎn)，請(qǐng)勿靠近”等語(yǔ)音集成電路。

　　圖3是另一種形式的光控語(yǔ)音電路。當(dāng)周?chē)庹斩茸儼禃r(shí)，光敏二極管VT1呈高阻值狀態(tài)，VT2因基極電位低而截止，語(yǔ)音芯片IC不工作。當(dāng)有光線照射時(shí)，VT1內(nèi)阻迅速下降，VT2因基極電位上升而導(dǎo)通，IC被觸發(fā)工作。當(dāng)IC選用“天亮了，快快起床”語(yǔ)音集成電路時(shí)，圖3所示電路便成了語(yǔ)音報(bào)曉器電路。當(dāng)將圖3電路用于保險(xiǎn)柜門(mén)開(kāi)提醒裝置時(shí)，語(yǔ)音IC可選用“保險(xiǎn)柜已打開(kāi)，請(qǐng)注意關(guān)閉”語(yǔ)音電路。

　　2．“韻律操”語(yǔ)音電路　　該電路的電原理圖見(jiàn)圖4。IC為內(nèi)儲(chǔ)一首10秒韻律操音樂(lè)旋律的語(yǔ)音集成電路，它采用按鍵觸發(fā)方式，可直接驅(qū)動(dòng)8Ω揚(yáng)聲器或壓電陶瓷蜂鳴器，通過(guò)三極管還可驅(qū)動(dòng)3V直流電機(jī)工作，電源電壓3～5V。該電路主要用于電動(dòng)玩具、都市休閑小音響等。

　　語(yǔ)音IC的OSC為振蕩器輸入端，外接200kΩ振蕩電阻。TEST為電路測(cè)試端，平時(shí)空置不用。TG為電路觸發(fā)端，高電平有效，按一下輸出一次，觸發(fā)停止，語(yǔ)音繼續(xù)輸出直至完畢后停止。IO1為電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端，通過(guò)三極管VT1和VT2驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)M旋轉(zhuǎn)工作。IO2為信號(hào)電壓輸出端。IO3為信號(hào)電壓輸出端，IO2、IO3直接推動(dòng)揚(yáng)聲器工作，或驅(qū)動(dòng)蜂鳴片發(fā)聲。
　　3．升國(guó)旗奏國(guó)歌語(yǔ)音電路　　升國(guó)旗奏國(guó)歌語(yǔ)音電路的電原理圖見(jiàn)圖5。IC為14腳雙列直插塑封集成電路，它是一片語(yǔ)音長(zhǎng)度為60秒、采用高采樣頻率優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音集成電路制作的“中華人民共和國(guó)國(guó)歌”電路。在IC的14根引腳中，②腳為升旗觸發(fā)端S2，高電平有效。當(dāng)該端瞬間接正電源端，IC工作，在奏國(guó)歌同時(shí)輸出升旗觸發(fā)信號(hào)。⑤腳為降旗觸發(fā)端S4，高電平有效，觸發(fā)該端時(shí)，輸出降旗信號(hào)，無(wú)音頻信號(hào)輸出。⑦腳為音頻信號(hào)輸出端AUD，其輸出信號(hào)通過(guò)VT1放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。⑧腳為升旗信號(hào)輸出端STS1。當(dāng)國(guó)歌奏響時(shí)，該端輸出一高電平同步信號(hào)，用以控制升國(guó)旗驅(qū)動(dòng)電路。⑨腳為降旗信號(hào)輸出端STS2。當(dāng)S4觸發(fā)時(shí)，該端輸出一高電平同步信號(hào)，用于控制降旗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。腳為振蕩電路輸入端OSC。該端外接電阻，用于調(diào)節(jié)放音速度；其余各引腳為空端。圖5所示電路電源電壓為3～6V。VT1選用8050型NPN小功率硅三極管。圖6是外接LM386功放電路的升國(guó)旗奏國(guó)歌語(yǔ)音電路。

　　4．標(biāo)準(zhǔn)漢語(yǔ)拼音發(fā)音示教板電路　　學(xué)習(xí)漢語(yǔ)就必須正確掌握漢語(yǔ)拼音的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音。圖7是漢語(yǔ)拼音標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音電路電原理圖。圖中IC采用60秒陣列式語(yǔ)音電路，電路內(nèi)儲(chǔ)存23個(gè)聲母、24個(gè)韻母、16個(gè)整體認(rèn)讀音節(jié)，由ROW1～ROW8和COL1～COL8組成8×8矩陣鍵盤(pán)，每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)觸發(fā)一種發(fā)音。圖8是該電路的印刷電路板圖。圖中的VT采用8050型小功率硅管，電阻選用1/8W金屬膜電阻，揚(yáng)聲器可選用1/4W、8Ω磁電式揚(yáng)聲器。該電路采用3～6V電源電壓。圖9是適用于該示教板電路的整流、穩(wěn)壓和功放電路圖。漢語(yǔ)拼音示教板電路可制成示教黑板，并采用磁控、無(wú)線電子教鞭，也可用于發(fā)聲電子圖書(shū)等。

　　5．語(yǔ)音電子詞典　　語(yǔ)音電子詞典的電原理圖見(jiàn)圖10。語(yǔ)音電子詞典采用美國(guó)德州儀器有限公司推出的MSP50C30長(zhǎng)時(shí)間語(yǔ)音電路。MSP50C30是一種高壓縮比、低失真率的語(yǔ)音電路，它內(nèi)含8位單片機(jī)、4KROM、28個(gè)I/O口、23條地址線和8條數(shù)據(jù)線，可直接驅(qū)動(dòng)8～16Ω揚(yáng)聲器，由單5V電源供電。封裝形式有100個(gè)引腳TQFP封裝和68個(gè)引腳COB封裝。MSP50C30可直接外掛8MROM，適合開(kāi)發(fā)長(zhǎng)時(shí)間語(yǔ)音應(yīng)用電路，如發(fā)聲詞典、電腦語(yǔ)音圖書(shū)、語(yǔ)聲學(xué)習(xí)機(jī)等。LCD點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊的D0～D7數(shù)據(jù)線和A0、E1、E2、R/W4條控制線，分別接MSP50C30的C口和D口。C口輸出顯示數(shù)據(jù)及指令，并通過(guò)D口作相應(yīng)控制，以實(shí)現(xiàn)英文、漢字及各種點(diǎn)陣圖案的顯示。A0～A7、B0～B7接鍵盤(pán)開(kāi)關(guān)，最大可構(gòu)成64鍵的鍵盤(pán)。由于該電路采用了超大規(guī)模集成電路，因而整個(gè)電路包括集成電路在內(nèi)不超過(guò)10個(gè)元器件，外電路十分簡(jiǎn)單?！?/P>