一种智能电梯语音系统的设计

1  引言

    随着城市文明化和现代化建设步伐的加快，对建筑物中电梯的服务要求也越来越高，人们越来越追求智能化、人性化的乘梯环境。在电梯语音服务方面，目前主要是传统的人工服务，即通过电梯管理员告知乘客所要到达的楼层以及其他相关的服务信息。本文以单片微机和ISD语音芯片为核心，设计了一种电梯语音服务系统，实现了电梯语音服务的智能化和自动化，以适应各种对服务要求比较高的电梯中。

2  器件功能介绍

    Winbond公司的ISD系列语音芯片采用了“直接模拟量存储”(DAST)专利技术，信号无需经过D/A，A/D转换，数字压缩和语音合成等复杂的数字信号处理过程，减少了失真，使其声音存贮效果较以前产品有大幅提高，实际试听主观评价可以达到磁带录音机的水平，是目前市场上录放效果最好的语音电路之一。

    ISD4004语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储陈列等(见图１)，因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口(SPI或Micwire)送入。采样频率可为4.0kHz、 5.3kHz、6.4kHz、8.0kHz频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。片内信息存于闪烁存储器中，可在断电情况下保存100年(典型值) 反复录10万次。器件工作电压3Ｖ，工作电流25~30mA，维持电流1uA，单片录放语音时间8~16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。

图1     ISD4004系列语音芯片内部框图

2.1  引脚描述

　　ISD4004系列芯片引脚图如图2所示:

图2     ISD4004系列芯片引脚图(TSOP及PDIP、SOIC)

    同相模拟输入(ANA IN+)—这是录音信号的同相输入端，输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32ｍＶ，耦合电容和本端的3ｋΩ输入阻抗决定了芯片频率的低端截止频率。在差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16ｍＶ。

    反相模拟输入(ANA IN-)—差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16ｍＶ，本端的标称输入阻抗为56ｋΩ，单端驱动时，本端通过电容接地。 两种方式下，ANA IN+和ANA IN-端的耦合电容值应相同。