60秒多段语音录放芯片APR9600

    台湾公司最新推出的APR9600语音录放芯片,是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放32~60秒,串行控制时可分256段以上,并行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具有:价格便宜,有多种手动控制方式,分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点,同时保留了ISD2500芯片的一些特点,都是DIP28双列直插塑料封装,在管脚排列上也基本相同。



下表为APR9600的管脚排列图

管脚

功能

管脚

功能

1/M1

第一段控制或连续录放控制(低电平有效)

15SP-

外接喇叭负端

2/M2

第二段控制或快进选段控制(低电平有效)

16VCCA

模拟电路正电源

3/M3

第三段控制(低电平有效)

17MICIN

话筒输入端

4/M4

第四段控制(低电平有效)

18MICREF

话筒输入基准端

5/M5

第五段控制(低电平有效)

19AGC

自动增益控制端

6/M6

第六段控制(低电平有效)

20ANA-IN

线路输入端

7OSCR

振荡电阻

21ANA-OUT

线路输出端(话筒放大器输出端)

8/M7

第七段控制及片溢出指示(低电平有效)

22STROBE

工作期间闪烁指示灯输出端 (低电平有效)

9/M8

第八段控制(低电平有效)及操作模式选项

23、CE

复位/停止键或启动/停止键 (高电平有效)

10/BUSY

忙信号输出(工作时出0,平时为1

24MSEL1

模式设置端

11BE

键声选择(接1为有键声,0则无)

25MSEL2

模式设置端

12VSSD

数字电路电源地

26EXTCLK

外接振荡频率端(用内部时钟时接地)

13VSSA

模拟电路电源地

27、/RE

录放选择端(0为录音、1为放音)

14SP+

外接喇叭正端

28VCCD

数字电路正电源

    在APR9600芯片的内部,录音时外部音频信号可以通过话筒输入和线路输入方式进入,话筒可采用普通的驻极体话筒,在芯片内话筒放大器(Pre-Amp )中自带自动增益调节(AGC),可由外接阻容件设定响应速度和增益范围。如果信号幅度在100mV左右即可直接进入线路输入端,音频信号由内部滤波器、采样电路处理后以模拟量方式存入专用快闪存储器FLASHRAM中。由于FLASHRAM是非易失器件,断电等因素不会使存储的语音丢失。放音时芯片内读逻辑电路从FLASHRAM中取出信号,经过一个低通滤波器送到功率放大器中,然后直接推动外部的喇叭放音。厂家要求外接喇叭为16欧姆,实际试验用8~16欧姆均可,输出功率约12.2mW(16欧)。

APR9600芯片市场全面断货,目前只能提供下图的空白PCB板,每张3元,并赠送报废APR9600芯片一块

  

APR9600成品模块(含大喇叭,焊接好,见下图)缺货

  这是我们开发的APR9600模块电路板的大小为53*48*12毫米,板上左上角为复位按钮,现在都采用直径57毫米的大喇叭,音质明显改善,音量也增加很多,实用价值大大提升。模块右下角的滤波电容为电源输入端,因为板上设计有78L05稳压芯片,所以要求按电源极性接入7~20伏直流电压供电。

常见故障:

    客户收到APR9600成品模块如果发现无法播放声音时,请首先请检查板上的78L05稳压器是否能输出5V直流电压?超过6V芯片会停止工作,如果电压不对请检查电源是否正常?电源极性是否搞错?请不要使用劣质干扰极大的开关电源,会影响音质和产生一些莫名其妙的故障,或者直接用3节5号电池串联跳过78L05给APR9600供电。

    然后请检查喇叭是否损坏,喇叭正常的直流电阻在8欧姆左右,我们提供的这种小喇叭价格低廉质量一般,在运输中比较容易发生开路故障,损坏的喇叭只有换新无法维修,我们提供这种喇叭的目的是便于客户测试而不是最终应用。

   注意:客户如果发现录制的语音有较大的杂音,请在录音时手不要接触电路,以免引入交流声!还有电源最好不要用劣质的开关电源,如电脑USB电源,手机充电器电源,一定要注意稳压滤波!

    模块右下脚电容处引出的两根引脚是故意不剪的,主要是便于测试产品,接电源时一定要分清正负极性,不要看到引线旁边有+就错误认为是正极!!!

    如果发现播放出来的音质很差有破音,请检查C2 4.7UF是否接反?如果发现播放出来的声音特别小请检查话筒的外壳是否和4.7K的电阻引脚短路?还有录音时不要正对话筒,应该在话筒的侧前方距离话筒5厘米左右录音,具体客户可以多多尝试。

    APR9600有多种控制模式,总的来说分为串行控制和并行控制两种,由芯片MSEL1(24脚)、MSEL2(25脚)、/M8(9脚)的设置来实现,模块上有一个4位的跳线开关,它是用来设置各种工作模式的,戴上跳线帽后为“0”,不戴跳线帽为“1”。

第“1”位是RE录放选择端,进行录音时戴上跳线帽,放音时不戴跳线帽。
第“2”位是M8工作模式选择端,戴上跳线帽为“0”,不戴跳线帽为“1”。
第“3”位是MSEL2工作模式选择端,戴上跳线帽为“0”,不戴跳线帽为“1”。
第“4”位是MSEL1工作模式选择端,戴上跳线帽为“0”,不戴跳线帽为“1”。

工作模式设置功能表如下表:     

APR9600操作模式表

MSEL1(24

MSEL2(25

/M8(9

有效键/M1-8为段控制键/CE多为停止、复位键

功能(以60秒计)

0

1

0/1

/M1/M2CE

并行控制,分二段,每段最大30

1

0

0/1

/M1/M2/M3/M4CE

并行控制,分四段,每段最大15

1

1

1

/M1/M8CE

并行控制,分八段,每段最大7.5

1

1

0

CE

单键控制,单段7.5秒循环。CE为启动/停止键

0

0

1

/M1CE

串行顺序控制,可分一至任意多段

0

0

0

/M1/M2CE

串行选段控制,/M2系选段快进键。(录音时
/M8=1
时可录一至任意多段,/M8=0时只能录两段。

1RE=0(置低电平)为录音状态;RE=1(置高电平)为放音状态。
2/M1/M8键在有效段控放音时,按一下键即开始放音一段,放音期间再按一下即停止;如按键不放即循环放音
3/M1/M8键在有效段控录音时,按住不放为录音,松键即停止。

   APR9600的每种操作模式都有对应的有效键,而且同一个键在不同操作模式下可能有不同的功能。因此在芯片设计、使用前用户应详尽了解芯片的各种操作模式,选择最合适自己的方式设计,电路也会变得非常简单。

一、并行控制模式

    在ISD芯片中要实现某键对某段的多段并行控制是十分复杂的,一般需要大量的二极管译码阵或单片机来辅助实现,另外在分段录音时也存在很多困难。而在APR9300芯片中却十分简单,每段都有对应的键控制,按哪一键就录、放哪一段,而且可以方便地对任意一段重新录音不影响其它段、对任意一段循环放音等。只是每段录音的最大时间是等分的,而且最多只能分八段。

下面以并行8段为例说明:

    并行8段控制需要将全功能应用电路板上拨码开关的的第2、3、4开关全部向下拨,模式置好后准备录音,将拨码开关的第1位置向上拨,压住/M1即听"嘀"一声,即开始录音第一段,松键时又听到"嘀"一声即录音停止。M2~M8分别录其他7段。录音时可以不按顺序,先录任意一段均可,不满意可重新录音。每段的最大时间为7.5秒(以全片60秒录音计),录满时会"嘀嘀"响两声,当然实际每段录音可以长短不一。将拨码开关的第1位置向下拨即是放音状态,按一下M1即放音第一段,放音期间再按一下/M1即停止放音,如果压住/M1键不放即循环放音第一段直到松键。M2~M8均分别控制第2~8段。CE键为停止键,放音期间按一下它也能停止放音。

二、串行控制模式

    串行控制方式用到的键要少得多,它仅需要一、二个键来控制所有的语音段录放,而且段数可以足够多,每段也没有时间限制。只是在选段上没有并行控制模式方便。将全功能应用电路板上第2位跳线帽拔掉,第3位、第4位跳线帽戴上,将第1位戴上进入录音模式,按住/M1,嘀的一声开始录第一段,松键嘀的一声即停止。再按住/M1即录第二段,如此出现“嘀嘀”声表示芯片溢出。我们实际测试能录到44秒,如果加大振荡电阻还能延长时间。

    在放音时(/RE=1)有两种状态,/M8置1为串行顺序控制方式,按一下/M1即放音第一段,再按一下即放第二段,如此顺序逐段放音,到最后一段结束时即停止放音,必须按一下CE键复位,然后再按/M1键就可以又从第一段放音。这种方式下的段不可选择只能按录音的顺序播放,适合走马灯、流程控制等电路使用;/M8置0为串行选段控制方式,按一下/M1只能放音第一段,再按还是放音第一段。这时的/M2有效成为快进选段键,每按一下/M2即向后移动一段,例如现在按了三下/M2,再按/M1就放音第四段。因此可以实现选段放音。按/CE键复位为第一段。

APR9600芯片的其它几种控制方式,用户可根据需要自行实验设计。

    APR9600芯片的工作电压为 3.5~5V,静态电流1uA ,工作电流25mA。其外接振荡电阻与采样率、语音频带、录放时间的关系见下表,该电阻可以根据用户需要的时间和音质效果进行调节。

振荡电阻(7脚OSCR)
采样频率
录放音频带
录放音时间
44K
4.2KHZ
2.1KHZ
60s
38K
6.4KHZ
3.2KHZ
40s
24K
8.0KHZ
4.0KHZ
32s

带外壳的 APR9600语音播放器 缺货

  

   这是我们提供的带外壳APR9600语音播放器,客户收到时还需要动动手才能使用:

第一步:先将电池簧片插入相应的卡槽中。

第二步:固定扬声器,扬声器建议用热溶胶固定(我们网站有热溶胶和胶棒销售),热溶胶凝固后焊接好喇叭连线,

第三步:用斜口钳清除电路板下方的塑料固定柱,否则电路板和扬声器之间的高度不够,外壳无法合上。

第四步:将电池的正4.5V接PCB上标有“+5V”处的焊盘,电池负极接PCB上标有“-”处,这样接的目的是绕过78L05稳压电路,直接把4.5V电压提供给APR9600芯片。

    扬声器纸盆前后方声音的相位相差180度,所以在没有外壳时很大一部分声波相互抵消,装入外壳后杜绝了声短路,音量会增大很多并且音质浑厚洪亮。这款喇叭质量很好,所以音量增大很多,而且用电池供电无纹波干扰,声音的清晰度也提高很多。需要注意的是我们这款喇叭厚15毫米喇叭和电池不能放在同一侧,否则上下空间不够。

配件1:TDA2822音频功放 成品电路板 4元一个

     12秒录放模块的音频输出功率不大,我们可以提供一块原用于有源音箱的TDA2822M的功放板(D2822),电路板大小为42*43*25mm,板上已经有音量调节电位器和电源开关。

    电路板上左下脚的是电源输入口,使用时只需接入工作电压为3~15V交流或者直流电压,不分极性板上有整流电路,如果是用电池供电也可以绕过整流电路,正极接电源开关的输入端(开关可以控制电源通断)或者是1000UF滤波电容的正极,负极接地

    电路板上引出的红色和黑色导线直接接喇叭,电路板右侧标有R L字样的是左右声道信号的输入端,先将GDN和12秒录放模块的地端连接(共地),R L任意一个焊盘通过一个0.1UF的电容连接(极性不分),和12秒录放模块的SP+(只能是一端)连接,这样能获得1.8W左右的音频功率,你也可以将R L左右两个声道并联后接入SP+,这样可以驱动两路扬声器,功率可以达到3.5W左右。

配件2:单声道迷你数字功放板 9元一块

    这是数字型单声道迷你功放板,体积只有15*15*2毫米大小,采用最新数字技术,超级省电,内置待机电子开关,内置高增益缓冲放大器,内置短路保护。音量开到最大声都不发热,是相当高效率省电的!

    在5V电源时可以输出3瓦的功率,超薄型板子,可非常方便放入小塑料盒或其它设备的缝隙里,如打造MP3/4或笔记本外置小音箱等,任你想象。

    电源电压3.6~6V,可以采用单节锂电或USB供电,也可以用四节1.5V电池供电,用变压器供电一定要加5V稳压电路。

注意事项:

1:电源正负极不能接反,电源电压不能超过6V,否则会导致IC损坏。

2:片内有高增益缓冲器,不能改动板上任何元件参数,不符合的参数将导致IC损坏。

3:输入线请尽量用带屏蔽的线,可以起到抗干扰作用,消除杂波电流声。

4:输出为cmos管BTL驱动方式,左右喇叭的负极不能够接在一起,即接喇叭的4条线是完全独立的,不允许共接!

配件3:超小型迷你数字功放板 15元一块


   这是采用09年新型高效数字芯片设计的迷你功放,内部特殊输出处理电路,取消了传统的LC网络,具有更低的EMI值!在输入5V时能获得3*2W的功率,具备低电压大功率超级省电,内置待机电子开关,内置高增益缓冲放大器,内置短路保护。超薄型板子外形只有32*21*3毫米,可以非常方便放入小塑料盒或其它设备的缝隙里,例如打造MP3或笔记本外置小音箱等。

    电源3.6~6V,单节锂电池或者用四节1.5V电池供电,用变压器供电一定要加5V稳压电路,超过6V芯片将烧坏。

    也可用电脑的USB口供电,特别提醒:一般电脑的一个USB口只有500mA的电流,即5V*0.5A=2.5W,要获得5W以上的功率请插两个USB接头哦,道理和移动硬盘要插两个USB取电的一样。

    喇叭适合2~4寸以下阻抗4~8欧的5W以下喇叭,强烈建议配音箱,喇叭的效率和质量起决定性的作用。电子开关合上后功放板关机,开关断开约5秒后功放板开始工作,S脚也可直接用I/O脚逻辑低电平控制,方便玩单片机的朋友。

配件4:迷你双TDA2822M功放板BTL桥接 12元一块

  

    这是我们最新设计的双TDA2822M的迷你小功放板,低电压供电:2.4~6V,在电源为5V时能获得1.5*2W的功率,超薄型板子外形只有32*21*3毫米,可非常方便放入小塑料盒或其它设备的缝隙里,如打造MP3或笔记本外置小音箱等

配件5:12V1A交流稳压电源,10元一个

     这是能和APR9600录放模块配套的,必须要经过78L05稳压后才能给APR9600芯片供电!

    由于APR9600具有高品质的语音录放特性,同时又具备多种手动控制方式,外围电路设计简单,价格也十分低廉,其在工业控制、家电、电化教育、游艺等产品、系统中将会有广泛的应用前景。

下面简单介绍几种APR9600的典型应用:

(1)模拟驾驶训练语音教导器(串行控制模式)


   为驾校及游艺场所设计的模拟驾驶训练仪,它由教练或自动控制装置操作一个按键或开关量,顺序发出“您好,欢迎使用模拟驾驶训练仪”、“请踩住离合器”、“挂上二档”、“轻踩油门,然后转动钥匙点火,松开油门”、“扳左转向灯,按一下喇叭”、“松开手刹”、“握住方向盘”、“缓慢踩下油门,同时缓慢松开离合器,车将开动”、……十多段话,以引导学员正确开动汽车。在设计时将APR9600的“MSEL1”、“MSEL2”端置为0(接地)、“/M8”置1(接正电源)。置RE端为录音状态,按住/M1即开始录第一段,松键即停止。再按住/M1即录第二段,如此录完所有段。再将RE端置回放音状态,这时每按一下“/M1”键即放音一段,所有段完毕后需要按一下“CE”键复位。

   APR9600在上述的串行控制中可以分256段以上,每段语音没有时间限制。同样的电路设计还可在广告、展览、游艺、设备使用说明、电话留言等场合有许多的应用。

(2)自动故障检测报告器(并行控制模式)

   自动诊断报告系统是当出现某种情况即有相应电路触发相应按键端口,发出“发生漏油,请检查输油管道”、“发生漏电,请……”、“出现过流”、“出现超压”、“出现断相”等语音。在设计时将APR9600的“MSEL1”、“MSEL2”、“/M8”端均置1(接正电源)。置RE端为录音状态,按住/M1即开始录第一段,松键即停止。再按住/M2即录第二段,如此按住/M8即录第八段。注意每段语音最大长度为7.5秒,到时间录音即停止,不会影响已有的其它段语音。因此,APR9600在这种并行控制时很方便对其中某段语音进行修改,要重改第三段,只要按住/M3录音即可。

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