一、摘要

　　隨著(zhù)社會(huì )的飛速發(fā)展和人們日益增長(cháng)的物質(zhì)文化需要、人們對安全意識的加強及讓低學(xué)歷的中老年人需要通過(guò)語(yǔ)音的指引安全放心的使用各種產(chǎn)品等，使得各電器設備都有加裝“心聲”，這就加大了市場(chǎng)對語(yǔ)音芯片、功放芯片的需求。

　　為了讓更多的產(chǎn)品更加有愛(ài)，隨時(shí)回應用戶(hù)的愛(ài)，在唯創(chuàng )知音時(shí)刻響應市場(chǎng)的號召，研發(fā)及推出各類(lèi)高音質(zhì)、適合不同用戶(hù)的語(yǔ)音芯片、功放芯片；分別為：WT2003H系列語(yǔ)音芯片、WT2605系列藍牙語(yǔ)音芯片、WTK6900系列語(yǔ)音識別芯片、WT588系列、WTN系列等語(yǔ)音類(lèi)芯片；WT8002、WT8673、WT8302、WT9110B、WT8623、WT8871等功放芯片。

　　二、音源　　

　　音源，即音色資源，總共分為兩大類(lèi)。第一類(lèi)群是硬體音源，呈現方式以電子樂(lè )器最為常見(jiàn)，內部硬體擁有龐大的聲庫支持，一般來(lái)說(shuō)擁有市面上最杰出音色采樣；第二類(lèi)群是軟體音源，此類(lèi)音源要在電腦上的MIDI介面運行，需要有宿主軟體的支持，常見(jiàn)格式為VST，由宿主載入使用，音色優(yōu)劣單純以開(kāi)發(fā)商采樣水準決定，公正的評鑒，優(yōu)秀的音源可以達到以假亂真的效果。

　　三、語(yǔ)音芯片概述　　

　　語(yǔ)音芯片是芯片內的一部分，語(yǔ)音IC，英文名叫:Speech IC ，與MCU配合則叫：Speechmcu 。中文又被叫做聲音芯片、音樂(lè )芯片。定義為：芯片內置少量存儲空間，1Mbit--4Mbit，存儲時(shí)間40-160秒的，可以由按鍵控制或MCU控制的，直接發(fā)聲的集成電路芯片。目前唯創(chuàng )知音有很多種類(lèi)型的語(yǔ)音芯片：帶觸摸功能的語(yǔ)音芯片（WT2003H）、帶語(yǔ)音識別功能的語(yǔ)音芯片（WTK6900G、WTK6900H等）、帶錄音功能的語(yǔ)音芯片（WT2000H）、帶藍牙功能的語(yǔ)音芯片（如WT2605）等。都是且有強大MCU能力的語(yǔ)音芯片。

　　四、功放芯片　　

　　1、功放的作用：就是把來(lái)自語(yǔ)音芯片輸出的DAC音頻信號或前級放大器的弱信號放大，推動(dòng)音箱放聲。一套良好的音響系統中功放的作用功不可沒(méi)。

　　2、功放電路中會(huì )有哪些變量：A、音源幅值大?。∕P3格式、WAV格式等）；B、語(yǔ)音芯片DAC輸出峰峰值大??；C、耦合電路RC取值大?。≧C后的峰峰值為功放芯片音頻輸入），其它C的取值為104、105等作為固定值（電容C的取值與需要的頻率有關(guān)），然后通過(guò)調節電阻來(lái)決定功放輸出功率；D、喇叭阻抗與功率大??；E、功放芯片增是否是固定值（有些功放芯片的增益是可以通過(guò)外部電路調節）；F、功放芯片供電電源取值大小，假設A、B、C、D、E點(diǎn)的值固定后為10%失真的標準最大功率輸出，此時(shí)降低功放芯片的供電電壓就會(huì )使得失真更大從而導致音質(zhì)差，可能會(huì )出現波音問(wèn)題。G、如果功放芯片帶有開(kāi)關(guān)使能控制，需要MCU輸出BUSY信號控制功放開(kāi)、關(guān)機的，那么就有功放開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，這個(gè)很重要，主要是解決播音時(shí)、播音完畢時(shí)、打開(kāi)電源時(shí)、關(guān)閉電源時(shí)產(chǎn)生的“POPO”聲音。　　

　　3、喇叭如何選擇　　

　　市面上的喇叭阻抗會(huì )有15%的誤差，我們在調節合適的輸出功率時(shí)，需要用最小的阻抗值去匹配才能做到功放不破音的一致性；喇叭功率必須選用額定功率——能持續1天時(shí)間在環(huán)境溫度+40度與標注的額定功率下正常工作，不會(huì )燒喇叭；

　　4、功放輸出功率計算公式　　

　　首先，我們需要固定功放的供電電壓、增益、喇叭阻抗等參數；接著(zhù)我們需要給語(yǔ)音芯片中放入1KHz正弦波音源，并使得軟件設置為最大音量輸出，然后通過(guò)示波器抓取語(yǔ)音芯片DAC腳輸出的最大有效峰峰值（有效發(fā)聲部分）；再通過(guò)調節RC匹配10%失真下的標準最大功率輸出；最后，我們用示波器抓取喇叭兩端的峰峰值來(lái)計算功放最大輸出功率：　　

　?。üΨ泡敵龇宸逯担╒）/ 2 *0.707）2 / 喇叭阻抗

　　5、功放輸出功率驗證　　

　　方法一：在第4點(diǎn)中所述的環(huán)境下驗證，使用萬(wàn)能表電壓檔測試功放芯片的供電電壓有功放芯片的工作電流（瞬間播放最大值），U*I得出功率值，用第4點(diǎn)中公式算得的功率值減去U*I得出的功率值，如果為負值的話(huà)說(shuō)明輸出功率超出安全范圍；還有一種情況下會(huì )出現負值，當RC的值匹配了當時(shí)電壓、音源、語(yǔ)音芯片DAC輸出下的最大輸出功率，此時(shí)如果將功放芯片的電源電壓降低，就會(huì )出現負值；　　

　　方法二：在第4點(diǎn)中所述的環(huán)境下驗證，通過(guò)功放輸出波形的失真情況判斷是否失真10%?！　?/span>

　　方法三：采用失真儀測試驗證；

　　五、音源、語(yǔ)音芯片及功放之間的關(guān)系　　

　　1、首先把語(yǔ)音文件通過(guò)程序編號存放于語(yǔ)音芯片內部存儲器中；　　

　　2、接著(zhù)語(yǔ)音文件通過(guò)語(yǔ)音芯片處理后輸出音頻信號；　　

　　3、然后通過(guò)RC電路輸出合適的語(yǔ)音頻段及音量大??；　　

　　4、接著(zhù)通過(guò)語(yǔ)音芯片IO口輸出BUSY信號在合適的時(shí)間控制功放開(kāi)、關(guān)，從而解決“POPO”聲音；　　

　　5、最后由功放推動(dòng)喇叭輸出人們想要的聲音效果。

　　六、如何解決“POPO”聲音　　

　　1、“POPO”聲音來(lái)源于播音時(shí)、播音完畢時(shí)、打開(kāi)電源時(shí)、關(guān)閉電源時(shí)產(chǎn)生的“POPO”電平瞬間變化?！?/span>

　　2、“POPO”聲音問(wèn)題分析及解決　　

　　t0~t1=20.8mS? 、t1~t2=32.8mS（含淡入，與語(yǔ)音有關(guān)，30mS左右）、t2~t3=112.8mS（含功放使能時(shí)間104.4加靜音時(shí)間）? 、t4~t5=30mS（含淡出，與語(yǔ)音有關(guān)）　　

　　說(shuō)明：　　

　　A、t0~t1按鍵觸發(fā)至BUSY使能，程序耗時(shí)20.8mS；　　

　　B、t1~t2與t4~t5中語(yǔ)音淡入、淡出時(shí)間各30mS，主要用于去除“POPO”聲，因淡入淡出時(shí)間不夠長(cháng)，在沒(méi)有功放使能（BUSY）控制下會(huì )有“POPO”聲；　　

　　C、如果要避免“POPO”聲，可以通過(guò)加大淡入淡出斜率或者延后開(kāi)啟功放使能和提前關(guān)閉功放使能來(lái)實(shí)現，主要缺點(diǎn)為功放輸出（聲音）會(huì )滯后觸發(fā)100~260mS；　　

　　D、如圖片所示，BUSY功放使能開(kāi)啟功放的情況下，WT8673、WT8623、WT8002等功放芯片的相關(guān)數據基本一致。

　　七、語(yǔ)音芯片與功放芯片電路示例　

　　唯創(chuàng )知音作為一家專(zhuān)注于語(yǔ)音技術(shù)研究的高新技術(shù)企業(yè)，始終堅持以“服務(wù)好工程師”為目標，以行業(yè)語(yǔ)音交互器件標準化為方向，致力于讓復雜變簡(jiǎn)單，提供快捷的語(yǔ)音、智能物聯(lián)網(wǎng)應用解決方案。WT588F02B/WT2003H/WTN6系列語(yǔ)音芯片應用設計方案，在智能鬧鐘、智能水杯、霧化器等消費電子行業(yè)領(lǐng)域內已有成熟的應用案例。消費類(lèi)電子產(chǎn)品應用是公司重要的發(fā)展領(lǐng)域，未來(lái)，唯創(chuàng )知音將在更多行業(yè)推出標準化語(yǔ)音芯片，進(jìn)一步提升工程師的設計體驗，為消費類(lèi)電子行業(yè)標準化賦能。