一、產(chǎn)品市場
? ? ? 隨著智能電子產(chǎn)品的發(fā)展,深入到各行各業(yè)。如何賦予電子產(chǎn)品的生命力,在使得產(chǎn)品發(fā)揮本身功能的同時,實(shí)現(xiàn)智能語音交互、語音導(dǎo)航、語音提醒等,就少不了一顆語音IC。
? ? ? 本文以目前市面上廣泛使用的醫(yī)療急救設(shè)備作為切入點(diǎn),介紹WT2003H0-16S語音芯片,搭配一顆外掛Flash,在終端產(chǎn)品上的應(yīng)用設(shè)計(jì)案例。
由于當(dāng)前學(xué)校、衛(wèi)生所、公共場所等各種醫(yī)療急救設(shè)備的普及運(yùn)用,針對以急救培訓(xùn)類,不同的年齡段人群,不同操作及語音提示,這個時候如何快速更換語音就顯得尤為重要,節(jié)省時間、人力成本、提高使用效率。本案例介紹的是WT2003H-16S語音芯片,通過提前預(yù)留出燒寫接口,可實(shí)現(xiàn)語音內(nèi)容的在線或離線更換。
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二、產(chǎn)品應(yīng)用框圖

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語音更換播報(bào)
上位機(jī)軟件:分為四個操作界面,脫機(jī)下載、在線升級、語音更新、在線測試(待開放)
a.?語音更新界面,將原始音頻和控制程序進(jìn)行合成,用戶可自行設(shè)置采樣率、碼率、芯片通信控制方式,目前有標(biāo)準(zhǔn)一線、二線單雙字節(jié)、UART控制方式
b.?脫機(jī)下載界面,將語音更新界面生成的語音bin打開,合成升級bin文件,可下載到燒寫器中進(jìn)行重復(fù)使用,對多個設(shè)備進(jìn)行語音更換,如下次再進(jìn)行語音跟換,將燒寫器中的bin文件替換即可
c.?在線升級,用戶可使用自行合成的語音bin或本司提供的語音bin,實(shí)現(xiàn)一對一進(jìn)行產(chǎn)品語音升級替換
語音更換下載器:進(jìn)行IC語音更換,兩種模式,自由選擇,即在線下載模式、離線(脫機(jī))下載模式;可作為測試工具,串口助手使用
a.?在線下載,上位機(jī)軟件點(diǎn)擊固件下載后,按REST按鍵,直接將語音bin(兩部分組成,語音+程序)下載到語音IC或外掛flash中;
b.?離線下載,將生成的語音bin,轉(zhuǎn)化成燒寫文件bin后,通過上位機(jī)及下載器REST按鍵,先下載到燒寫器flash內(nèi)部,后續(xù)只需對下載器USB?5V供電,按MUTE按鍵即實(shí)現(xiàn)離線(脫機(jī))下載,不用連接電腦搭配上位機(jī)軟件操作
c.?測試工具,用戶身邊缺少串口工具時,使用離線下載器+串口助手軟件,對語音IC,可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的UART串口指令測試,一線、二線單雙字節(jié)測試,SPI通信測試,一機(jī)多用
WT2003X系列語音芯片:WT2003H4-16S/24SS(內(nèi)置4Mb存儲空間)、WT2003HP8-32N(內(nèi)置8Mb存儲空間)、WT2003H0+Flash(支持外掛128Mb Flash,供用戶自由選擇搭配,降低成本)
三、芯片功能特點(diǎn)
1)工作電壓:2.0-5.2V;
2)內(nèi)置0.5W D類功放;
3)控制模式:一線、兩線單雙字節(jié)、UART串口控制、按鍵控制、SPI控制;
4)支持語音高品質(zhì)音頻格式,支持MP3和WAV格式,(音頻碼率支持8kbps~320kbps)聲音優(yōu)美;
5)低功耗,芯片設(shè)置5S不播放,自動進(jìn)入休眠模式,功耗可達(dá)5uA以下,如為電池類產(chǎn)品,可大大延長其使用壽命;
6)16 bit高精度ADC和DAC;
7)大功率IO驅(qū)動能力,最高可直接驅(qū)動64mA;
8)單芯片(WT2003H4-16S/24SS,WT2003HP8-32N)使用(使用內(nèi)置容量)時內(nèi)置語音需出廠前寫入,也可選擇WT2003H0+外掛Flash;
9)同時支持按鍵錄音,按鍵播放固定地址語音功能;
10)可重復(fù)燒寫芯片程序及語音
搭配本司上位機(jī)軟件,輕松制作語音bin文件,通過程序燒錄串口可自由更換語音;
四、語音合成軟件及離線下載器操作介紹
1.?上位機(jī)語音合成軟件操作介紹
a.?第一步,點(diǎn)擊主界面語音更新圖標(biāo),進(jìn)入更新語音操作界面

b.?第二步,合成語音bin,如下圖1-7操作指示,合成bin文件保存在軟件根目錄
盤符:\Voicesoftware\wtsoftware\wtcache文件夾下

c.?離線(脫機(jī))/在線下載
1)離線(脫機(jī))下載
1)-1 將合成的bin文件下載到燒寫器

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1)-2 將燒寫器中的bin文件更新到產(chǎn)品上的語音IC/flash中,此時脫機(jī),進(jìn)行一對多語音更換,每次下載時點(diǎn)擊MUTE按鍵,即開始下載
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2)在線下載
?打開對應(yīng)升級bin文件后,按照下圖所示操作即可

五、設(shè)計(jì)應(yīng)用案例
1)?器件選型
部位 | 型號 | 特性概述 |
語音IC | WT2003H0-16S | 16bit ADC和DAC、內(nèi)置8R/0.5W D類功放輸出存儲空間、可擴(kuò)展IO口、… |
Flash | WT25Q32B-8S | 4MB Flash |
電阻 | 0R/220R-1K | 電阻3個 |
電容 | 106/104/100uf | 106兩個,100uF兩個,104一個 |
功放芯片 | WT4890 | 可自行選擇直推喇叭或外接功放 |
電源 | -- | 3.7V鋰電池或USB 5V供電 |
用戶主控 | -- | 可自由選擇是否搭配主控、使用按鍵控制播放也可 |
2)設(shè)計(jì)原理圖
a.?語音IC、flash、語音更換燒錄口、電平轉(zhuǎn)換電路、及電源接口電路部分

注:?COM(位)- IO口可擴(kuò)展作為數(shù)碼管位選使用;
?LED(段) - IO口可擴(kuò)展作為數(shù)碼管段選使用;
?Key(按鍵)- IO口可擴(kuò)展作為按鍵使用。
上位機(jī)通訊由客戶自由選擇主控,進(jìn)行通信控制選擇,設(shè)計(jì)自身產(chǎn)品
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b.?功放電路組成部分,用戶可直推喇叭輸出,也可外接功放,根據(jù)自身產(chǎn)品音量需求,調(diào)節(jié)功放增益

注:此功放電路以WT4890 /1W功放為參考設(shè)計(jì),高電平使能驅(qū)動,EN腳可直連WT2003H0-16S第15腳KEY14(BUSY腳,IC播放時為高,不播放時為低)
應(yīng)用場景:醫(yī)療急救設(shè)備、掃地機(jī)、提示器(頻繁更換語音)
唯創(chuàng)知音作為一家專注于語音技術(shù)研究的高新技術(shù)企業(yè),始終堅(jiān)持以“服務(wù)好工程師”為目標(biāo),以行業(yè)語音交互器件標(biāo)準(zhǔn)化為方向,致力于讓復(fù)雜變簡單,提供快捷的語音、智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。