语音芯片行情分析

Posted 2023-04-05 华美芯

▲ 概述
从事语音芯片行业多年，针对语音芯片产业这行的一些事情，今天把它分享出来，希望对已经或将要应用到语音芯片的人或公司能有所帮助。
▲ 语音芯片的分类 目前语音芯片主要分两大娄，一是OTP语音芯片，其主要特点芯片只能一次性烧录、低秒数价格有优势，高于300秒语音时间长度，就没有FLASH版本的语音芯片有优势。缺点是音质差、不能电脑更新音频文件，至于其它的优势和缺点可以在网上自己查找。做这一类语音芯片比较多，比如九齐、硕呈、钰昇等
另一类就是FLASH版本的语音芯片，其主要特点芯片可以重复烧录，外挂一个FLASH芯片，电脑可以更新FLASH里面的音频文件，音质也比OTP的好很多，但低秒数没有OTP的价格优势。缺点是单价有点高,大多数价格都在1.5元-8.0元之间
▲ 语音芯片应用工作方式
不管是那类型的语音芯片，工作方式一般就两种。一种是芯片本身通过按键或者其它触发方式操作播放声音，比如早期的故事机、念佛机等。这类的开发成本和开发难度不高，芯片也就在1.5-3.5元左右吧。
另一种工作方式是用户自带一个单片机，通过串口指令控制语音芯片播放声音，主要应用在工业机器设备、汽车、充电桩等行业。这类的开发成本和开发难度相对比较高，固芯片的单价也比较高,价格一般在1.5元-8.0元之间
▲ AD142AN简介
AD142AN是一个提供串口的语音芯片，完美的集成了MP3的硬解码。内置332KByte的空间，最大支持400秒的语音长度，支持多段语音，内置空间不够也可以选择外挂spiflash存储器，同时支持直驱0.5W的扬声器，无需外置功放
软件支持串口通信协议，可以外挂 SPIFLASH、U 盘、TF卡作为存储介质，用户可以灵活的选用其中的任何一种或多种设备作为语音的存储介质。 通过简单的串口指令即可完成播放指定的语音，以及如何播放等功能，无需繁琐的底层操作，使用方便，外围简单，稳定可靠、性价高是此款产品的最大特点。
1、 支持使用我们配套的上位机软件， 直接串口下载 mp3 文件到芯片内置 332kByte 存储空间中
2、 无需任何烧录器， 无需任何软件， PC 虚拟外挂的 SPIFLASH 为存储介质的 U 盘功能,章节 4.3
3、 芯片内置 0.5W 的功放， 超宽的供电范围【 2.5–5.2V】 ， 外置 2 个 105 的电容即可正常工
作， 非常简单
▲ AD142AN在语音行业的应用
通过了解，市面上大多数的FALSH版本的语音芯片，芯片的型号都是方案商改过的，其实质就是一个普通的MP3芯片。AD142AN也是这样的一个MP3芯片，今天我也拿来做语音芯片，芯片的单价可以出到1.0-1.5元，性能和功能完全可以做到和市场已有语音芯片一样，包过播放出来的音质，但性价比就高多了.
▲ AD142AN应用原理图

AD142AN芯片有两个版本，一个内置0.5M FLASH版本,一个是不带FLASH版本。不带FLASH版本芯片，应用程序存放在外挂FLASH里面。内置FLASH芯片，最大可放400秒时间长度的音频文件，超过这个时长，就要外加一个FLASH,这样的话，性价比就没有不带FLASH芯片高。产品可根据音频文件大小选择合适的芯片。
▲ AD142AN功能说明
1、芯片支持重复烧写，支持MP3文件的采样率(KHz):8/11.025/12/16/22.05/24/32
2、24位DAC输出，动态范围支持90dB，信噪比支持85dB。芯片支持任意切换 DAC 输出和PWM直驱喇叭
3、内置400秒的语音空间，最大支持外挂16M字节的SPIFLASH。例如 W25Q16[2M字节]、W25Q128[16M节]
4、USB接口更新语音文件，无需安装任何软件。支持XP和WIN7、WIN10等等系统。
5、支持组合播放功能，可以实现报时、报温度，在一定程度上可以替代一些昂贵的TTS方案
6、支持外挂多种类型功放，如3W、5W、10W等等 。也支持内置0.5W的PWM直接驱动扬声器
7、可以支持多种存储介质，如：U 盘、TF卡、SPIFLASH[超小型封装]作为存储介质
▲ AD142AN参数说明

▲ AD142AN串口通讯协议
串口作为一种在控制领域常用的通信，我们进行了工业级别的优化，加入的帧的校验、重发、错误处理等措施，大大加强通信的稳定性和可靠性，同时可以在此基础上扩展更加强大的RS485进行组网功能， 串口的通信波特率可自行设置，默认为115200
▲ AD142AN通讯格式

▲ AD142AN指定文件夹和曲目的说明

▲ 结束语
因文章有限，串口通讯的详细内容，AD142AN芯片使用手册里面有详细的说明，这里就不多描述。

语音芯片的控制方式简单介绍

语音芯片的控制方式，常见的有：MP3控制模式、按键控制模式、3×8按键组合控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式、三线串口控制模式以及三线串口控制。

 

1、MP3控制模式

音乐芯片播放/暂停、停止、上一曲、下一曲、音量+、音量-等功能。

2、按键控制模式

所定义的管脚可以直接触发芯片的一个功能。

3、3×8按键组合控制模式

通过两两按键配合，实现任意9个模式周期显示。

4、并口控制模式

传送信息的一种标准接口，可将8位数据位同时并行传送。

5、一线串口控制模式

即脉冲数控制语音段播放模式

6、二线串口控制模式以及三线串口控制

即SPI通讯控制语音IC播放语音片段的模式；

比如九芯电子NVC系列语音芯片，具有丰富的控制方式。它分为按键控制模组和MCU一线串口控制模式。

其中按键控制模组分为ON/OFF控制、脉冲可重复触发、脉冲不可重复触发、电平保持触发、电平非保持触发、DOWN下一首、随机段触发。当I口被分配为MCU一线触发时,不能同时作为按键来触发。

①按键控制模组

按键控制模式:所定义的管脚可以直接触发芯片放音,即每一个管脚可控制播放一段语音。每个开关的触发方式可单独设置,按键控制模式的防抖动时间为17ms

②端口分配

 

按键模式-低电平触发

①按键播放

1.电平(按键)可打断

2.电平(按键)不可打断

3.电平(按键)保持可循环

4.电平(按键)保持不循环

上电播放:1.上电播放一次2.上电循环播放

②按键播放

电平可打断:按下按键播放语音,语音正在播放时当再次按下按键将重新开始重新播放。

电平不可打断:按下按键播放语音,语音正在播放时当再次按下按键,语音继续播放

上一段直到完毕,不理会按键操作,只有当语音播放完毕后按键在起作用。

电平保持循环:按键一直按下(电平一直触发),语音将保持循环播放。

电平保持不循环:按键一直按下(电平一直触发),语音播放一次后将停止播放。

上电播放一次:通电后,语音将会播放一次,然后停止。

上电播放循环:通电后,语音将会一直循环播放。

注:管脚123都可接按键,用不到的管脚可以直接悬空。

MCU二线串口触发

MCU二线串口控制是指主控MCU通过DATA数据线来控制任意一段语音的触发播放及停止。时序采用下列时序。

①端口的分配

 

②数据与语音的对应关系

可支持223段声音以及命令的发送。语音地址发送和命令发送格式是一样的，发送之间相互独立。