一種智能電梯語音系統的設計

1  引言

    隨著城市文明化和現代化建設步伐的加快，對建筑物中電梯的服務要求也越來越高，人們越來越追求智能化、人性化的乘梯環境。在電梯語音服務方面，目前主要是傳統的人工服務，即通過電梯管理員告知乘客所要到達的樓層以及其他相關的服務信息。本文以單片微機和ISD語音芯片為核心，設計了一種電梯語音服務系統，實現了電梯語音服務的智能化和自動化，以適應各種對服務要求比較高的電梯中。

2  器件功能介紹

    Winbond公司的ISD系列語音芯片采用了“直接模擬量存儲”(DAST)專利技術，信號無需經過D/A，A/D轉換，數字壓縮和語音合成等復雜的數字信號處理過程，減少了失真，使其聲音存貯效果較以前產品有大幅提高，實際試聽主觀評價可以達到磁帶錄音機的水平，是目前市場上錄放效果最好的語音電路之一。

    ISD4004語音芯片采用CMOS技術，內含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲陳列等(見圖１)，因此只需很少的外圍器件就可構成一個完整的聲音錄放系統。芯片設計是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通過串行通信接口(SPI或Micwire)送入。采樣頻率可為4.0kHz、 5.3kHz、6.4kHz、8.0kHz頻率越低，錄放時間越長，而音質則有所下降。片內信息存于閃爍存儲器中，可在斷電情況下保存100年(典型值) 反復錄10萬次。器件工作電壓3Ｖ，工作電流25~30mA，維持電流1uA，單片錄放語音時間8~16min，音質好，適用于移動電話機及其它便攜式電子產品中。

圖1     ISD4004系列語音芯片內部框圖

2.1  引腳描述

　　ISD4004系列芯片引腳圖如圖2所示:

圖2     ISD4004系列芯片引腳圖(TSOP及PDIP、SOIC)

    同相模擬輸入(ANA IN+)—這是錄音信號的同相輸入端，輸入放大器可用單端或差分驅動。單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32ｍＶ，耦合電容和本端的3ｋΩ輸入阻抗決定了芯片頻率的低端截止頻率。在差分驅動時，信號最大幅度為峰峰值16ｍＶ。

    反相模擬輸入(ANA IN-)—差分驅動時，這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16ｍＶ，本端的標稱輸入阻抗為56ｋΩ，單端驅動時，本端通過電容接地。 兩種方式下，ANA IN+和ANA IN-端的耦合電容值應相同。