语音和图像集成电路

·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。
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(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。
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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。
应用于专业音响设备。
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高速缓冲器BUF634的特点
①输出电流大：可达±250mA； ②电压摆率高：约为2000V/s； ③具有两种带宽：30MHz/180MHz，通过1脚的不
同接法选定；当1脚悬空时，为30MHz，当1脚 与负电源端短接时，为180MHz； ④电源电压适用范围宽：±(2.5～18)V； ⑤静态功耗小； ⑥集成块内具有过流、过热保护电路。
·此收音机用耳机作天线，具有体积小，外围元件 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(76～88MHz)和B波段(88～108MHz)， 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。
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8.1.4 FM/AM收音机集成电路
·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：－10ºC～70ºC。
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(3) CS53108的应用电路
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 驱动外接扬声器)，再 驱动扬声器发声。
• 频率显示范围与间隔分别是：FM ，60～140MHz， 50kHz；AM，500～2000kHz，1kHz。
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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
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8.2.1 语音录放集成电路
语音录放芯片很多，下面以CS53108、 BA9902、APR9600和BA1530为例介绍语音 录放集成电路。
·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。
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(1) APR9600 管脚及其功能 详见教材P234 表8-2-2。
(2) APR9600 全功能使用电路 如右图所示。
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图8-2-5
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4.双向模拟I/O语音录放模块BA1530
2.TSG410的引脚及其功能 两种封装形式：双列直插式封装(DIP)
贴片式封装(QFP)
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3.TSG410的应用电路
工作过程分两步：
(1)建立样本 (2)识别样本
图8-2-9 TSG410人工控制的电路原理图
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8.3 功放集成电路
8.3.1 小功率音频功放集成电路 8.3.2 双声道功放集成电路 8.3.3 新型“傻瓜”功放模块
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 10～12s ，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。
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8.1.1 收音机的基础知识
收音机有许多种分类方式 • 按组成元件分为：分立元件式和集成电路式。
• 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。
图8-2-4 采用线录的电路
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图8-2-3 用话筒录音的电路
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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。
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。
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2.单声道调频收音机电路的方框图
调频收音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。
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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。
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8.1.2 AM收音机集成电路
第1级是高保真运 放OPA604； 第2级是高速缓冲 器BUF634。 负反馈电阻R3的作用是 使电路工作稳定。
电路的放大倍数由 R2和R3来确定。
图8-3-2 高性能小功率 音频功放电路
放大倍数为：
Au
R2 R3 R2
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OPA604集成运放的特点
①失真率极低：1kHz时为0.0003％； ②频率特性好：其增益带宽积约为20MHz； ③工作稳定性好； ④噪声低； ⑤带载能力强； ⑥电源电压适用范围宽：±(4.5～24)V。可以
图8-1-4 FS2204功能框图
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图8-1-5 AM收音机电路图
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8.1.3 FM收音机集成电路
图8-1-6 双波段FM电调谐收音机的电路原理图
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·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。
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 数字电视图像处理集成电路 8.5 家庭影院集成电路
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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
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(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，5～6V。 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。
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(3) BA9902的应用电路
图8-2-2 用喇叭作话筒 录音的电路
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8.3.1 小功率音频功放集成电路
1.通用型音频功放电路
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原理图
不同的外接形式
图8-3-1 通用型音频功放电路
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• 当1脚和8脚之间接Cs=10F电容和Rs的 电阻时，其放大倍数在20～200倍。
• LM386通常采用6～9V电源； • LM386-1/-3通常采用4～12V电源； • LM386-4 通常采用5～18V 电源。 • 一般LM386的最大输出功率为1W； • 实际应用时，其输出功率通常取
放大倍数较高时，纹波影响增大，C1是滤波电容。
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SPY0030集成运放也是常用的音频功放
• 它可以工作在2.4～6.0V范围内； • 最大输出功率可达700mW； • 与LM386芯片功能相似，比LM386音质好。
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2.高性能小功率音频功放电路
电路由两级组成：
(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。
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各组成部分及其作用：
(5)中频放大器：简称中放，对中频信号进行放大。
(6)检波器：将音频信号从调幅信号中取出。
(7)低放级：放大音频信号，驱动功率放大级。 (8)功率放大级：对音频信号进行功率放大，以驱
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(1)BA1530的管脚及其功能
• 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。
·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。
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
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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，产生等幅的高频振荡信号。
图8-2-1 CS53108的典型应用电路
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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。
0.5W以下。 • 放大倍数可由内部电阻和1脚、8脚外接元件确定。 • 当1脚和8脚之间不接元件时，其放大倍数是20倍。
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其放大倍数计算公式为：Au 式中，R是LM386集
1.35k
2R // Rs
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成块内部电阻，一
般为15k。
R和C2组成补偿网络， 提高稳定性，防止
自激。
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1.TSG410语音识别芯片的特点
• TSG410语音识别芯片内部由CPU、A/D转换、 ROM、语音放大电路、压缩电路、滤波电路、振 荡器和接口界面等部分组成。
• TSG410语音识别芯片的特点是：采用单片结构， 外围元件少，识别容量大，保密性强，响应时间 短，操作方式多样和分段方式灵活等。
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(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 调制的ADM算法器 控制器等部分组成。
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(2) CS53108的主要指标
·工作电压：2.6～5.5V，典型 值3V，极限值7V。
• 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。
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(2) BA1530全功 能应用电路
(3) BA1530的防 盗报警电路
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(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
图8-1-7 FM/AM收音机电路
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• 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，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。