1 语音电路剖析
措辞处理合成芯片很多，大多采取：措辞旗子暗记 - 驻极发话器 - 电压 - 滤波放大 -AD 转换数字旗子暗记存储。放音时采取：数字旗子暗记 -DA 转换、输出，这在实际利用时存在着以下不敷：
(1)要使语音不失落真地被采样，哀求采样频率 fs≥8 000 Hz。在小系统中，以这样的速率采样语音只能是很短的韶光，若要稍长一段韶光，势必占用很大的存贮空间。
(2)系统构成本钱高，由于须要 ADC，DAC，专用语音芯片及干系电路。
(3)存在不同程度的失落真(旗子暗记采样和规复)。
(4)利用不灵巧，只能录什么，放什么，难以实现字、词、句的组合。
ISD1420 语音芯片是美国 ISD 公司出品的新型优质单片录放音电路，采取了直接仿照量存储技能 DAST。紧张由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益掌握电路、抗滋扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。录音内容存人永久存储单元，供应零功率信息存储，这个独一无二的方法是借助于美国 ISD 公司的专利——多电平直接仿照存储技能(DAST TM)实现的。利用它，语音和音频旗子暗记被直接存储，以其原来的仿照形式进入 EEPROM 存储器及分段输出，因而失落真小，能够非常真实、自然地再现语音效果，避免了一样平常固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。利用方便，不需专用语音开拓工具，本钱低廉。直接仿照存储许可利用一种单片固体电路方法完成其原来语音的再现。不仅语音质量良好，而且断电语音保护。因而在当代技能上得到广泛利用。紧张特点如下：
(1)利用方便的单片录放系统，外部元件最少
(2)重现优质原声，没有常见的背景噪音
(3)信息可保存 100 年，可反复录放 10 万次
(4)较强的分段选址能力可处理多达 160 段信息
(5)边沿 / 电平触发放音
(6)无耗电信息存储，省却备用电池
(7)具有自动节电模式
(8)录或放后立即进入坚持状态，仅需 0.5μA 电流
(9)事情电压：5 V
(10)事情电流：范例值 15 mA，最大值 30 mA(16 欧姆)
2 系统构成
本语音电路作为火控打算机的一部分，紧张是对目标间隔进行实时报读，供指挥职员供应不雅观察和决策，以选择最佳机遇发出击发命令。语音电路组成框图如图 1 所示。由火控打算机主机发出 RS232 电平旗子暗记，经电平转换后，为单片机 AT89C52 所吸收。单片机 AT89C52 一方面掌握高亮度数码管显示状态信息，同时掌握语音芯片 ISD1420 实时报读目标间隔。为指挥职员供应提示。
3 语音旗子暗记掌握
3.1 语音电路特性
选用语音存储 / 再生芯片 ISD1420。该电路采取 EEP-ROM 存储方法将仿照语音数据直接写入半导体存储单元中，具有音质自然、可反复录放、抗滋扰、低功耗等许多优点。ISD1420 放音韶光为 20 秒;最多可分为 160 段，每段段长最少 125 ms;输入采样 kHz;100 000 次录音周期;5 V 单电源供电，放音电流 15 mA，坚持电流 0.5μA。完备知足设计须要。
ISD1420 芯片地址引脚(A0～A7)输入有双重功能，根据地址中的 A6，A7 的电平状态决定 A0～A7 的功能。如果 A6，A7 有一个是低电平，A0～A7 输入全阐明为地址位，作为起始地址用。地址位仅作为输入端，在操作过程中不能输出内部地址信息。根据 PLAYL、PLAYE 或 REC 的低落沿旗子暗记，地址输入被锁定。如果 A6，A7 同为高电平时，它们即为模式位(见表 1)。
利用操作模式有两点要把稳：
(1)所有初始操作都是从 0 地址开始，0 地址是 1420 存储空间的起始端，往后的操作可根据模式的不同。而从不同的地址开始事情。当电路中录放音转换或进入省电状态时，地址计数器复位为 0。
(2)当 PLAYL、PLAYE 或 REC 变为低电平，同时 A6，A7 为高电平时，实行对应操作模式。这种操作模式一贯实行到下一个低电平掌握输入旗子暗记涌现为止，这一刻现行的地址 / 模式旗子暗记被取样并实行。操作模式可以与微掌握器一起利用，也可用硬件连线得到所需系统操作。
通过以上先容可知，160 段对应着 160 个地址，由 A0～A7 组合产生。要实现分段播放先要进行录音，录音可以采取高等的声音处理软件一次把声音灌进语音模块里头也可以采取分段录音的方法进行分段录制。在利用 ISD1400 系列的语音芯片时，应把稳在 REC 和 VCC 之间接一个 0.1 mF 的电容，以防止在上电时涌现录音操作而毁坏原来录制的信息。
根据火控打算机系统报读的须要，放音内容为军用数字发音：“幺、两、三、四、五、六、拐、八、勾，洞”。我们利用 A0～A7 引脚的地址功能，通过声音处理软件结合 ISD1420 开拓录放板，一次把声音灌进语音模块 ISD1420 中。这样每一个数字发音都对应一个内部存储空间。可以通过调度语音芯片的地址(P2 口掌握)来选择得当的数据播放。
由于在户外利用，哀求发出的声音具有一定的响度，即哀求语音电路有较大功率输出。语音芯片 ISD1420 内部输出级带有放大器，其直接的扬声器驱动功率为 12.2 mW(16Ω负载)，这间隔我们的实际须要相差很大，常日 1 W 以下的扬声器可用 LM386、D2283 D2822、MC34119、TA7368 等芯片驱动，1 W～lO w 的扬声器用 TDA2003、LA4440 芯片驱动，因此后级功放必须担保能在低电压下输出大功率旗子暗记，以推动扬声器发声，在这里我们选用了 LA4440 芯片驱动。
3.2 语音电路构成
语音部分电路设计见图 2 所示，在该电路中设计了以单片机 89C52 为核心的语音报读电路，89C52 的 P2 口用来实现地址选择，放音时先由软件给出一个地址，便是一个语音段首址，在这一放音过程中地址是不能变革的;LA4440 为音频功放电路，将 ISD1420 的音频输出放大推动喇叭，通过调度电阻 R1 的阻值可掌握音量大小;语音芯片 ISD1420 周围的 RC 电路紧张为了减小噪声的影响;MAX813L 则作为看门狗电路为单片机 AT89C52 供应上电复位和运行监控。
MAX232 将火控打算机主机送过来的 RS232 电平旗子暗记转换成 TTL 电平并送到单片机 AT89C52，单片机 AT89C52 对火控打算机主机的状态信息实时显示并进行报读，通过引脚 P3.6 掌握 ISD1420 的放音，P2 口用来调度放音地址。通过按地址分时播放就可以实现分段播放了，而分段播放的最大优点是可以只要一些基本的声音就可以合成一段话。这样可以节省语音模块的空间，提高产品的灵巧性，降落生产本钱。分段播放可以用在一些发音的基本元素不多，但组合发音变革比较多的地方。
4 软件设计
AT89C52 的软件设计相对大略。紧张包括与火控打算机主机的串行通讯程序(11.0592 MHz 晶振、4800 波特率、八位异步办法)，放音掌握程序，显示掌握程序及看门狗程序。放音掌握程序根据火控打算机系统的哀求及实际情形，只对火控打算主机传送来信息的目标间隔量进行实时报读。目标间隔是履行射击和节制开火机遇的主要依据。它的报读原则是：“远间隔报读间隔大一些，近间隔报读间隔小一些，开火报到点上”。报读时，根据目标快速运动的特点，可以省略报读字节，提高反应速率和报读的清晰度。电平掌握放音中开始地址和播放韶光也是必不可少的，只要掌握了这两个参数就可以确定播出内容。
5 结束语
按上述方法设计出的语音电路报读电路在某火控系统中得到实际运用，实践证明运行可靠、准确，具有一定的利用代价。
