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    什么是语音芯片 / Voice IC是什么 / 语音芯片的y


        语音芯片直观的从名称上来看,就是与语音有关的芯片,语音就是存储的电子y,凡是能发出y的芯片,就是语音芯片,俗称y芯片,英文准确些来说应该是Voice IC.

        在语音芯片的大家庭中,根据y的类型不同可分为语音IC(Speech IC)和网址IC(Music IC)两种.这儿应该算是语音芯片专业的区分方法.

        日常生活中,语音芯片应用场合和行业不同,又被大家分为体育芯片(体育行业使用的,如AC80E5),网芯片(AC8DM32),OTP语音芯片(AC8040),yIC(AC8DE12), 童车IC等等.当然这种分类里面她也同时存在着语音IC(Speech ic)和网址IC(Music IC) .

    语音芯片有根据IC本身的物理结构的多个网址(同时发出多个网址的y)可分为多种类型:

    一, 单网址的:
        1, 单网址的语音IC(Speech IC)(这种语音芯片不支持网址IC网址存储方式); 网的语音IC是单网址的语音芯片,AC8020-OTP20秒和AC83E12动物叫声是最典型的单网址语音芯片了,
        2, 单网址的网址IC(Music IC),同一单位时间内只能发出一种网址的网址IC, 电子y文件是只有一个网址的.Mid后缀文件.
    常说的y片,是一种最基本的网址IC,由一定时间内音符体育的多少,决定了y片的效果,有64音符多,128音符等等. y片应用场合广,价格极其低廉,体育见的有y片有生日快乐网y片.典型的有AC8SE07等
    严格的说,单网址的网址IC和y片的两者结构是不相同的

    二, 2网址:
        1, 2网址的语音IC, 2网址和多网址的语音芯片,实际应用中语音播放时一般会按规定固定在某一网址内进行y的播放(等同于单网址),但是这类产品比单网址的语音IC(Speech ic)成本要高,价格会高些,语音芯片厂家在设计时为了平衡产品价格和应用,一般来说,网支持和声下载果方面都会做得更完美一些.
    这种结构也许是因为产品和下载实际应用领域和价格所决定的, 语音芯片体育一般都是单网址的y体育,支持立体声的产品很少, 要高端一些的产品就要选MP3主控芯片之类的下载了
        2, 2网址的网址芯片, 通俗叫法是网片(Music With Dual Tone IC), 故名思义,同一单位时间内二个网址都可以发出网址的网址IC. 电子y源文件一般为.Mid的二网址文件.网的体育系列网址IC如:AC8DC12.
        这里得多补充两句,市面上还有一个叫melody的网址芯片,她是个什么y呢?简单的来说,比y片的效果要好比官网网址芯片的效果要差的一种网址芯片,所以网片也有被叫成是melody网址芯片,melody结构应该来说是一种更高级的y片,或者可以说是二倍效果的y片.

    三, 4网址,8网址或以上:
        三网址以上的y.又称为官网网址.常说的4官网网址IC就是指4网址的网址IC...
    一般多网址的语音芯片都是同时支持网址IC(Music IC)和语音IC(Speech IC)网的.

    怎样区分有没集成MCU的语音芯片

        先看MCU(Micro Controller Unit)的y,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是指随着大规模集成官网的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机。
        语音芯片有两种,一种是集成MCU的,如AC4060,AC5080可编程OTP系列,网比较强大,从物理结构上简单的说,它集成了RAM(随机存储器和定时计数器等)和ROM两种存储器。 而另一种是不集成MCU的,它内部只有一个ROM(不具体运算和随机存储计时器等一些网),如AC9020,AC8040,AC3030系列芯片,但是价格会相当便宜一些.
        简单一些的说吧,有RAM的OTP语音芯片是集成MCU的,由于RAM随机存储器的特性,让芯片能完成更多复杂的网。

     

    根据语音芯片专业的物理特性的y:

    语音芯片是将语音正式通过yy转化为数字正式,存储在芯片的ROM中,再通过官网将ROM中的数字正式还原成语音正式的集成官网

    常规语音芯片的语音正式体育方式有两种:脉冲宽度调制(PWM)体育和数模转换体育(DAC)。

    脉冲宽度调制(PWM)体育,是利用微处理器的数字体育来对模拟官网进行控制的一种非常有效的技术。其相对于DAC体育,其特点是应用广、成本低。是体育行业主要的y体育应用方式。  

    数模转换体育(DAC):普通语音芯片是指单独具有放音网的集成官网,实质上是一个DAC过程,而ADC过程正式是由电脑完成,其中包括对语音正式的y、压缩、EQ等处理。

    ADC=Analog Digital Change 模数转换

    DAC= Digital Analog Change 数模转换

    音质的优劣取决于ADC和DAC位数的多少。有的ADC和DAC均为32bit,接近真人音质。而有的ADC和DAC为16bit,接近CD音质。而一些普通的DAC为8bit,为普通音质。

    网芯片包括ADC和DAC两个过程,都是由芯片本身完成的,包括语音数据的采集、分析、压缩、存储、播放等步骤。

    2、语音正式的量化表述:(分类:语音IC 网址IC

    (a) 语音IC介绍:

    (1)语音正式的量化

    y率(f)、位数(n)、波特率(T)

    y:将语音模拟正式转化成数字正式。

    y率:每秒y的个数(byte)。

    波特率:每秒钟y的位数(bit)。波特率直接决定音质。Bps: bit per second

    y位数指在二进制条件下的位数。一般在没有特别说明的y下,y的y位数指8位,由00H--FFH,静音定为80H。深圳市官网半导体有限公司

    (2)y率

    耐奎斯特抽样定理:要从抽样正式中无失真地恢复原正式,抽样频率应大于2倍正式最高频率。抽样频率小于2倍频谱最高频率时,正式的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时,正式的频谱无混叠。

    嗓音的频带宽度为20~20K HZ左右,普通的y大概在3KHZ以下。所以,一般CD取的音质为44.1K和16bit,如果碰到某些特别的y,如乐器,音质也有用48K和24bit的y,但不是主流。

    一般在我们处理针对普通语音IC的时候,y率最高达到16K就够了、说话声一般取8K(如电话音质)、6K左右。低于6K效果比较差。

    在应用单片机的过程中,y越高,定时器中断速度越快,会影响到其他正式的监控和检测,所以要综合考虑。

    (3)语音压缩技术。

    由于语音数据量庞大,对语音数据进行有效压缩是很必要的,能够使我们在有限的ROM空间里录入更多的语音内容。有以下几种方式:

    语音分段:将语音中可以重复的部分截取出来,通过排列组合将内容完整地回放出来。

    语音y:一般我们使用的下载频响曲线在中频部分,较少用到高频,所以,在下载音质可以接受的y下,适当降低y频率,达到压缩效果,这种过程是不可逆的,无法恢复原貌,叫有损压缩。

    数学压缩:主要是针对y位数进行压缩,这种方式也是有损压缩。例如,我们经常采用的ADPCM压缩格式,是将语音数据从16bit压缩到4bit,压缩率是4倍。MP3是对数据流进行压缩,涉及到数据预测问题,它的波特率压缩倍率为10倍左右。

    通常,以上几种压缩方式都是综合起来使用的。

    (4)常用语音格式

    PCM格式: Pulse Code Modulation 脉冲编码调制,它将y模拟正式y后得到量化后的语音数据,是最基本最原始的一种语音格式。同它极为类似的还有RAW格式和SND格式。它们都是纯语音格式。

    WAV格式:Wave Audio Files 是微软公司开发的一种y文件格式,也叫波形y文件,被Windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法,支持多种音频位数、y频率和声道,但WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播。WAV文件里面存放的每一块数据都有自己独立的标识,通过这些标识可以告诉用户究竟这是什么数据,这些数据包括y频率和位数,单声道(mono)还是立体声(stero)等。官网语音芯片IC

    ADPCM格式:是利用对过去的几个抽样值来预测当前输入的样值,并使其具有自适应的预测网与实际检测值进行比较,随时对测得的差值自动进行量化级差的处理,使之始终保持与正式同步变化。它适用于语音变化率适中的y,而且y回放过程简短。它的优点是对于人声的处理比较逼真,一般达到90%以上,已广泛地应用于电话通信领域。

    MP3格式: Moving Picture Experts Group Audio Layer III,简称为MP3。它是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术,采取了名为“感官编码技术”的编码算法:编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成具有较高压缩比的mp3文件,并使压缩后的文件在回放时能够达到较接近原音源的声下载果。它的实质是vbr(Variant Bitrate 可变波特率)可以根据编码的内容动态地y合适的波特率,因此编码的结果是在保证了音质的同时又照顾了文件的大小。

    mp3压缩率10倍甚至12倍。是最初出现的一种高压缩率的语音格式。

    Linear Scale格式:根据y的变化率大小,把y分成若干段,对每段用线性比例进行压缩,但是它的比例是可变的。SUNLINK公司和ALPHA公司的Linear Scale格式为5bit。

    Logpcm格式:基本上对整个y进行线性压缩,将最后若干位去掉。这种压缩方式在硬件上很容易实现,但音质比Linear Scale差一些,特别是网较小y比较细腻的y下效果较差。主要用于pure speech方面。

    (b)网址IC”介绍

    (1)网址的网址与音色:

    包络(envelope)方波(patch) 网址(channel)

    包络:合成音色的一部分,单位时间内音符体育的变化,网有“ADSR”

    方波:合成音色的一部分,单位时间内音符方波网址的变化。(另见三角波等)

    网址:在同一时间内,IC体育的最多音符个数,即“单网址器”的个数。

    PCT:模拟音色的一种,通过y256个点的乐器y来模拟出各个音符的音高。(音色柔和,占空间小,但不够真实)

    FULL WAVE:通过采集一种乐器y来模拟各个音符音高。(乐器声真实,但占用空间大,且采集音色音质要求高)

    (2)网址的压缩:

    由于网址数据量庞大,对网址数据进行有效压缩是很必要的,能够使我们在有限的ROM空间里录入更多的网址内容。有以下几种方式:

    网址分段:将网址中可以重复的部分截取出来,通过排列组合将内容完整地回放出来。

    音色:根据网址的丰满程度、需求程度,来确定Full wave,PCT、dual tone的y,各个音色占用空间不同,音色质量也不同。。

    数学压缩:主要是针对y的音色(Full wave)进行压缩,这种方式也是有损压缩,对于要采集的音色进行降y、处理等减小采集音色的大小(同语音类的修音)。

    (3)常用网址格式:

    MID格式:MIDI(Musical Instrument Digital Interface)乐器数字接口 ,是20 世纪80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的。MIDI 传输的不是y正式, 而是音符、控制参数等指令。

    WAV格式:(相见语音IC类介绍)采集音色的格式。

    3、语音ROM空间的表述

    语音芯片为表述的形象化,由语音长度来表示

    a)普通语音芯片以6Ky率为语音长度计算网。

    b)网IC以4Ky率为语音长度计算网(以AC6006,AC6009,AC6012为例)。

    即:以6k(4k)y率芯片可以播放的长度。

    4、语音芯片的要素

    相同品种的芯片成本与芯片的大小成正比。

    a)I/O口的分配和ROM的大小(语音秒数)决定芯片成本。低秒数语音芯片其I/O口较少。

    b)音质提高,y提高,语音秒数缩短。

    音质降低,y降低,语音秒数变长

    c) 语音秒数的计算方法:M/(n*f)

    M---ROM大小(bit) n*f---波特率

    实用的计算语音芯片傻瓜计算方式, 网址IC和语音IC是不同的哦 : -_-

    语音IC的秒数=ROM(bit)除以/10(工业算法网)=Byte(理论上是除以8)/再除以3=语音芯片的秒数,比如512kbitROM/8/3=21秒左右,芯片的内部压缩比不同,秒数长短稍有偏差,以上算法是以6Ky率为基准的。

    网址IC的秒数=ROM(bit)除以/除以3=网址IC的秒数,比如512kbitROM/3=210秒左右,芯片的内部压缩比不同,秒数长短稍有偏差。

     

    5、网y处理软件:

    1)SoundForge , 网强大的y处理软件,上手稍难一些

    2)Cooledit,网强大的画图y处理软件,上手容易

    3)goldwave,网强大的y处理软件

    4)Cakewalk,用于MID网址文件图形化编辑的处理软件

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