语音和图像集成电路

《语音和图像集成电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《语音和图像集成电路（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,1,第8章 语音和图像集成电路,8.1 收音机集成电路,8.2 语音集成电路,8.3 功放集成电路,8.4 电视机及图像处理集成电路,8.5 家庭影院集成电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,2,8.1 收音机集成电路,8.1.1 收音机的基础知识,8.1.2 AM收音机集成电路,8.1.3 FM收音机集成电路,8.1.4 FM/AM收音机集成电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,3,收音机有许多种分类方式,8.1.1 收音机的基础知识,按组成元件分为：分立元件式和集

2、成电路式。按调制方式分为： 调幅(AM)、 调频(FM)、调频立体声、调幅/调频(AM/FM)。,收音机的主要性能指标有：灵敏度、选择性、频率范围、谐波失真、不失真功率、中频抑制、镜像抑制、自动增益控制、频率特性和平均声压等。,世界上大多数国家都采用超外差式收音机。我国标准规定：调幅收音机的中频为465kHz 调频收音机的中频为10.7MHz,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,4,1. 调幅收音机电路的方框图,各组成部分及其作用：,(1)天线：用来接收无线电广播信号。,(2)输入调谐回路：选台、匹配并放大接收的高频信号。,(3)本机振荡器：简称本振，产生等幅的高频

3、振荡信号。,(4)混频器：本振信号和从天线接收的高频信号(或无线 电广播信号)在混频器中混合，取出其差频即调幅中 频信号465kHz。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,5,(5)中频放大器：简称中放，对中频信号进行放大。,(7)低放级：放大音频信号，驱动功率放大级。,(6)检波器：将音频信号从调幅信号中取出。,(8)功率放大级：对音频信号进行功率放大，以驱 动扬声器(负载)发音。,(9)扬声器：将音频电信号转变成声信号辐射到空间。,各组成部分及其作用：,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,6,2.单声道调频收音机电路的方框图,调频收音

4、机和调幅收音机的组成方框图许多部分是相同的，不同的是调制方式不一样，调频的中频是10.7MHz，因采用的是调频，所以中放后面要加限幅器和鉴频器。,限幅器的作用是去除干扰信号或调频波中的尖脉冲。鉴频器的作用是将音频信号从调频信号中取出。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,7,3.调频立体声收音机电路的方框图,调频立体声收音机电路和单声道调频收音机电路区别是一个是两个声道，一个是单声道，其中R、L声道对信号处理是一样。因发射调频立体声节目时，要对R、L信号进行编码处理，所以在接收机中，要对R、L信号进行相应的解码处理。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用

5、 能源工程学院,8,8.1.2 AM收音机集成电路,图8-1-4 FS2204功能框图,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,9,图8-1-5 AM收音机电路图,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,10,图8-1-6 双波段FM电调谐收音机的电路原理图,8.1.3 FM收音机集成电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,11,TDA7088和TDA2822是荷兰飞利浦公司生产收音机集成芯片，TDA7088 是电调谐FM接收集成电路，TDA2822是小功率双声道功放集成电路。,此收音机用耳机作天线，具有体积小，外围

6、元件少，灵敏度高，性能稳定，噪音小，分离度高，制作和调试简单等特点。,此收音机具有两个调频波段：A波段(7688MHz)和B波段(88108MHz)，其中A波段专用于接收学校发射机发射的节目。B波段可以接收正常的调频节目。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,12,8.1.4 FM/AM收音机集成电路,图8-1-7 FM/AM收音机电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,13,A888集成电路芯片属于A8XX系列电路，能以数字形式在LED或LCD上显示正在接收电台频率，也可以显示时钟信息等。,此芯片集成度很高，所以收音机的外围元件很少，

7、电路非常简单。 此收音机电路工作原理很简单，收音机部分工作原理与以上介绍的AM、FM类似，增加数字显示部分的原理是：将本振频率送入分频器，经处理运算和判别后，由LED或LCD将调谐器对应的频段与频率显示出来。 频率显示范围与间隔分别是：FM ，60140MHz，50kHz；AM，5002000kHz，1kHz。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,14,8.2 语音集成电路,8.2.1 语音录放集成电路,8.2.2 语音识别集成电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,15,8.2.1 语音录放集成电路,语音录放芯片很多，下面以CS531

8、08、BA9902、APR9600和BA1530为例介绍语音录放集成电路。,1.语音录放芯片CS53108,具有录音、放音、抹音、自动放音选择和模式选择等功能。此芯片特点是：可单段录放及分段录放，录音时间是 1012s ，可直接驱动扬声器，工作电压低(3V)，待机时间耗电少，外围元件少，性能稳定，价格低，两种封装形式。常用于消费类电子产品和交通工具等录音、放音装置中。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,16,(1) CS53108的内部组成和管脚功能,内部主要由：话筒放大器 自动增益控制电路 缓冲器 振荡器 低通滤波器 256KB的SRAM 8 位D/A变换器 调

9、制的ADM算法器 控制器等部分组成。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,17,工作电压：2.65.5V，典型 值3V，极限值7V。工作电流：1.5mA。音频输出电流：1.5mA。备用时间电流：5A。控制端高电平最小值：2.8V。低电平最大值：0.2V。内部上拉电阻：50k。工作温度范围：10C70C。,(2) CS53108的主要指标,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,18,(3) CS53108的应用电路,图8-2-1 CS53108的典型应用电路,如果要得到更大音频功率输出，可外接音频功率放大电路(如常用LM386集成功放驱动外接

10、扬声器)，再驱动扬声器发声。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,19,2.语音录放模块BA9902,BA9902是一种FLASH电闪模拟直接存储语音录放的模块，具有录音和放音等功能。,此模块的特点是：音质好，价格低，体积小，可直接用喇叭作为录音和放音元件，可以不用话筒，可采用线录，不怕掉电，可重复录10万次，功耗小，并且可以不设电源开关等。,此模块常用于便携式语音录放器、语言学习装置、工业和消费类电子产品中。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,20,(1) BA9902的主要性能指标,工作电压：5V，最高7V。录放时间：20s。话筒最

11、大输入电压：20mV。话筒输入阻抗：10k。喇叭输出功率：12mW。喇叭阻抗：8或16。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,21,(2) BA9902的管脚及功能,1脚：LINE线录输入。2脚：I/O喇叭。3脚：I/O喇叭+。4脚：Vcc电源，56V。5脚：GND地。6脚：REC录音开关。7脚：录音指示LED。8脚：PLAY放音开关。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,22,(3) BA9902的应用电路,图8-2-2 用喇叭作话筒 录音的电路,图8-2-4 采用线录的电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学

12、院,23,图8-2-3 用话筒录音的电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,24,3.新型语音录放芯片APR9600,APR9600是采用模拟语音技术的一种新型语音录放集成电路。,此语音芯片的特点是：音质好，噪音低，不怕断电，可反复录放，价格低，具有手动控制方式，多段控制时电路简单，采样速度及录放音速度可调，每个单键均有开始、停止、循环多种功能等。,此模块常用于便携式语音录放器、交通工具的录放音装置、工业和消费类电子产品中。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,25,(1) APR9600管脚及其功能,如右图所示。,详见教材P234表8

13、-2-2。,图8-2-5,(2) APR9600全功能使用电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,26,4.双向模拟I/O语音录放模块BA1530,BA1530是一可录放20s高质量单片语音录放模块。,主要特点是：采用了双向模拟 I/O 语音转换技术，可以用话筒录音、用线录，也可以用喇叭作话筒录音，外围元件很少，音质好，失真小，有掉电保护，可反复录制10万次，功耗低，制作简单，使用方便。,应用于语言学习机、留言器、语言告警提示、留言电话、防盗报警器和消费类电子产品等方面。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,27,(1)BA1530的管

14、脚及其功能,BA1530采用10脚DIP封装。BA1530的管脚及其功能，如教材P237 表8-2-3 (BA1530管脚及其功能)所示。其中MODE脚的接法不同，其功能也不同，两者的关系，见教材P237 表8-2-4( MODE脚的功能与接法的关系)所示。AIN与AOUT的接法有三种，与录入的方法有关，其关系如教材P237表8-2-5(AIN与AOUT的接法与录入方法的关系)所示。,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,28,(2) BA1530全功能应用电路,(3) BA1530的防盗报警电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,29,(4) BA1530由微处理器控制的电路,图8-2-8 由微处理器控制的录放电路,2017年11月24日星期五,集成电路原理及应用 能源工程学院,30,8.2.2 语音识别集成电路,语音识别芯片很多，下面以TSG410为例介绍。TSG410语音识别芯片能识别40个字段，并产生40个不同的控制信号(以二进制的形式出现)。可以满足大部分语音控制的需要。此芯片广泛应用于声音的自动控制、多媒体技术应用和电脑的语音指令输入等方面。,2017年11月24日星期五,