語音晶片選型

1、錄音晶片及放音晶片的選擇 語音晶片從使用功能上,基本可以劃分為錄音語音晶片和放音語音晶片。 EEPROM通常都會集成在晶片中,此類型語音晶片價格比較昂貴,如ISD1700、ISD2500等。

語音晶片選型
隨著科技的發展和產品的集成化,語音晶片已經逐漸替代了多種語音設備套用在各場合。語音晶片主要特性是功耗低,抗干擾能力強,外圍器件少,控制簡單,語音保存時間久(某些語音晶片可以保存內容100年),掉電不丟失語音,部分晶片還可以重複擦寫語音內容。如汽車倒車雷達,公車報站器,銀行排隊機、語音玩具、防盜系統等設備都裝備了語音晶片。由於晶片種類眾多,功能各異,工程師在選用語音晶片會有些彷徨無策,因此給初涉語音行業的工程師提供一些語音晶片的選型參考。
1、錄音晶片及放音晶片的選擇
語音晶片從使用功能上,基本可以劃分為錄音語音晶片和放音語音晶片。設計一個使用語音晶片的產品,首先要考慮是否使用錄製現場語音,如需要錄製語音則選用帶有錄音功能的語音晶片,否則就選用只有放音功能的語音晶片。通常帶有錄音功能的語音晶片都具有回放語音的功能,但是在播放語音時,音質都沒有專門的放音語音晶片好,所以在選擇語音晶片時要權衡功能及音質方面等因素。
安防系統、會議記錄系統、錄音玩具等產品都要求具備錄音功能,這類型產品的開發都會用到錄音語音晶片,市場上有錄音功能的晶片主要有ISD1110、ISD1400、ISD1700、ISD1800、ISD2500、ISD3300、ISD4000、WTR010、wtv040、APR96000等。利用錄音晶片開發的錄音模組,擁有更為簡潔的外圍電路和更佳的效果。如WTR-S4、WTV-NAND錄音模組,這些模組利用外部的FLASH ROM作為存儲中心,因而能夠錄製更長時間的語音。
僅用到放音功能的設備很多,像治療儀、倒車雷達、報站器、報警器等。這類型的產品不需要錄製現場的語音,將已經處理過的語音利用工具下載到語音晶片播放就可以。放音晶片根據存儲方式可分為OTP ROM、FLASH ROM、EEPROM及MASK四種。
2、OTP ROM、FLASH ROM和EEPROM的選擇
OTP(One Time Programable)是指一次性可程式語音晶片,語音只能燒寫一次,適合套用在不需要修改語音、語音長度短的場合,從放音的長度上可以分為10秒、20秒、40秒、80秒、170秒、340秒。OTP語音晶片的特點是單晶片方案、價格便宜,適合中小型批量生產,即便是小數量生產也可以及時拿貨。主要套用在中低端玩具、電子琴、電動車等產品上。
FLASH ROM和EEPROM的共性是可重複擦寫、存儲空間大,可隨意更換控制方式和語音內容,能存儲更大的語音檔案。EEPROM通常都會集成在晶片中,此類型語音晶片價格比較昂貴,如ISD1700、ISD2500等。一般可以外掛的FLASH ROM有1Mbit~32Mbit,因需要用“語音晶片+FLASH”才能工作,價格比OTP的稍高,但整體售價比EEPROM的低,適合制樣或者中小型批量投產。使用FLASH ROM的語音晶片有WT588D、WTV040(需燒寫特殊程式)等。
3、MASK掩膜投產
MASK投產使得整個語音晶片方案在保持性能、功能不變的情況下成本降低將近一半,且多數語音晶片在MASK投產不需要更改外圍電路。但MASK投產需要訂單數量超過2~7萬,否則廠家會收取高額的光罩費,MASK生產時間大概要用1個月左右。目前MASK掩膜投產的晶片有WTB及WT588D(≤4Mbit FLASH ROM),其語音時間在5秒~340秒,是大批量投產的最佳選擇。
4、可以存儲更多語音的SD卡方案
SD卡已經成為當前市場上一大主流存儲載體,其價格便宜,存儲空間大,可移植性強等優點得到大部分廠家青睞。語音晶片也同樣向外置SD卡的方向發展,廠家根據主控晶片的特性設計出可以播放各種音頻格式的SD卡播放器,如WAV、MP3、WMA、AD4等主流音頻格式。WTM-SD模組、USBSD模組 在外掛SD卡的時候可以播放WAV、MP3音頻格式,WTV020-SD模組可以播放AD4、WAV音頻格式等。這類型模組的播放時間均能達到數十小時。
5、從語音音質、語音長度方面選擇
語音存放的長度由音頻採樣率及晶片內部(或外掛)ROM空間所決定,音頻採樣率的大小直接影響音頻輸出的音質,同一型號晶片的音頻採樣率越高,音質越好,但是需要占用更多的ROM空間。晶片的成本也因存儲空間的增大而有不同幅度的上漲。如果對音質要求較高、語音時間在5分鐘內,可以考慮選用ISD語音晶片、WTV語音晶片WT588D語音晶片、ISD語音晶片;要求音質高、語音時間長可以選用WTV020-SD模組、WTM-SD模組、USBSD模組;對音質要求不高、語音時間在340秒以內可選用WTB語音晶片。從錄音長度方面考慮,要求錄音長度在340秒以內,可選用ISD1700、ISD2500語音晶片;要求錄音長度在30分鐘內,可選用WTR-S4錄音模組;錄音長度達到數小時,則要用WTV-NAND錄音模組。
6、是否選用MCU控制
部分語音晶片是只支持串口通訊協定的,因此必須由MCU進行控制,而不能利用脈衝或者電平來控制,此部分晶片中包括ISD3300、ISD4000等,在選擇此類晶片的時候要考慮到控制端是否具備MCU。大部分晶片都是可以用MCU或者按鍵來控制的,如WTV、WTB、WT588D、ISD1700、ISD2500等。
7、語音晶片/模組綜合素質對比一覽表
序號 晶片/模組型號 特性 穩定性 控制方式 工作電壓 音質 價格
1 ISD1110 10秒錄放音,EEPROM,可重複擦寫 稍差 並口/按鍵 4.5~5.5V 一般 便宜
2 ISD1420 20秒錄放音,EEPROM,可重複擦寫 稍差 並口/按鍵 4.5~6.5V 一般 稍貴
3 ISD1810 8~16秒單段錄放音,EEPROM,可重複擦寫 按鍵 2.7~4.5V 一般 便宜
4 ISD2532/64 32~64秒錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 並口/按鍵 4.5~5.5V 一般 稍貴
5 ISD2560/120 60~120秒錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 並口/按鍵 4.5~5.5V 一般
6 ISD3300 2~4分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 SPI串口 2.7~3.3V
7 ISD1700 20~480秒錄放音,EEPROM,可重複擦寫 SPI串口/按鍵 2.4~5.5V 稍貴
8 ISD4002 2~4分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 SPI串口 2.7~3.3V
9 ISD4003 4~8分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 SPI串口 2.7~3.3V 稍貴
10 ISD4004 8~16分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 掉語音 SPI串口 2.7~3.3V 較貴
11 WTV010/020 10~20秒放音,OTP,可程式 串口/並口/按鍵 2.5~3.6V 一般 便宜
12 WTV040/080 40~80秒放音,OTP,可程式 串口/並口/按鍵 2.5~3.6V 一般 便宜
13 WTV170/340 170~340秒放音,OTP,可程式 串口/並口/按鍵 2.5~3.6V 一般 稍貴
14 WTB015/031 15~31秒放音,OTP,可MASK,可程式 工業級 串口/並口/按鍵 2.2~5.5V 一般 便宜
15 WTB084/170 84~170秒放音,OTP,可MASK,可程式 工業級 串口/並口/按鍵 2.2~5.5V 一般 便宜
16 WT588D 33~1057秒放音,可重複擦寫,可程式 工業級 串口/並口/按鍵 2.8~5.5V 便宜
17 WTW500-16P 33~1057秒放音,可重複擦寫,可程式 工業級 串口/並口/按鍵 3.3V/5V 便宜
18 WT588D-U 33~1057秒放音,USB下載,可程式 工業級 串口/並口/按鍵 3.3V/5V 便宜
19 WTV-S 40~670秒放音,可重複擦寫,可程式 串口/並口/按鍵 3.3V 一般 便宜
20 WTV-S1 40~670秒放音,USB下載,可程式 串口/並口/按鍵 3.3V 一般 便宜
21 WTR-S4 64~2730秒錄放音,FLASH ROM,可重複擦寫 串口/按鍵 2.7~3.6V 一般 便宜
22 WTV-NAND 1~16小時錄放音,可跟電腦相互通信 串口/按鍵 3.3V/5V 一般 稍貴
23 WTV020-SD 最長90小時放音,可制定多種控制方式 串口/按鍵 2.5~3.6V 便宜
24 WTM-SD 可播放MP3音頻,語音來源豐富 串口/按鍵 5V
25 USBSD 可播放MP3音頻,語音來源豐富 串口/按鍵 5V 稍貴
26 APR9301 16~32秒錄音,EEPROM,可重複擦寫 按鍵 5.5~6.5V 稍差 便宜
27 APR6008 8分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 串口 2.7~3.3V 一般
28 APR6016 4~8分鐘錄放音,EEPROM,可重複擦寫 串口 2.9~3.3V 一般
29 API8108A 10秒語音播放,OTP 稍差 並口/按鍵 3.0~6.0V 稍貴
30 API840N 40秒語音播放,OTP 稍差 並口/按鍵 3.0~6.0V 便宜
31 AP8910/21 10~21秒語音播放,OTP 並口/按鍵 2.6~5.0V 便宜
32 AP89021/042 21~42秒語音播放,OTP 並口/按鍵 2.2~3.6V 便宜
33 AP89085/170 85~170秒語音播放,OTP 並口/按鍵 2.2~3.6V 稍貴
34 AP89341 341秒語音播放,OTP 並口/按鍵 2.2~3.6V
35 MSM6295 60秒語音播放,4通道 SPI串口/按鍵 4.5~5.5V
36 MSM6585 4通道語音播放 SPI串口/按鍵 4.5~5.5V
37 ML22P80X 2.1~8.7分鐘語音播放,OTP SPI串口 2.7~3.6V









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