語音合成芯片情況介紹和產(chǎn)品設(shè)想

2003/05/06

　　目前主要的語音壓縮編碼技術(shù)有ADPCM、LPC、CELP、MELP、SACM等等。

　　目前在消費(fèi)性電子產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛的語音合成芯片是Sensory的SC6xx系列，包含601、604、605、614、691等型號(hào)，此產(chǎn)品線是從TI收購來的。TI對(duì)應(yīng)的型號(hào)是MSP50C601/604/605/614、MSP53C691。其中691其實(shí)是一種掩膜后的614，掩膜程序是一個(gè)包含了解碼算法子程序及其調(diào)用接口，因此用戶可以不用關(guān)心解碼算法的細(xì)節(jié)，用任意的MCU來調(diào)用它。因?yàn)槠湟子眯�，SC691相對(duì)用量最大。

　　因?yàn)橛玫氖荰I的DSP技術(shù)，所以SC6xx從性能上來說，比同類其它芯片要好很多，支持LPC、CELP、MELP等多種格式，最低編碼速率達(dá)到1Kbps。

　　在MSP50C6xx之前，TI還推出過MSP50C3x系列芯片，該系列芯片只支持LPC算法，但從音質(zhì)上來說還是非常好的。我們現(xiàn)在正在以自有品牌推廣的JT-10芯片其實(shí)就是MSP50C30的改進(jìn)版。

　　相對(duì)來說，臺(tái)灣產(chǎn)的芯片價(jià)格便宜一些，功能也不錯(cuò)，但不知道是不是因?yàn)橹R(shí)產(chǎn)權(quán)的問題，臺(tái)灣芯片基本上都不采用LPC、CELP、MELP算法。比如Sonix SNC745就采用自己的算法，而Sunplus SPDS107采用SACM算法，所以在相同碼率時(shí)，音質(zhì)就要差一些。一般臺(tái)灣芯片最低碼率可以做到2.4K左右。

　　附表是主要語音合成芯片的特性比較。

　　表中所列芯片都是長時(shí)間（超過10分鐘）、大容量的芯片，主要應(yīng)用領(lǐng)域是早教機(jī)、外語學(xué)習(xí)機(jī)、語音電子書、旅游介紹產(chǎn)品等等。單以早教機(jī)而言，據(jù)行內(nèi)人士估計(jì)，今年出貨量（含出口）將達(dá)到100萬以上，而且在飛速增長之中，成為第二個(gè)"復(fù)讀機(jī)"行業(yè)，也不是不可能的事。所以，我們覺得國內(nèi)的IC公司，瞄準(zhǔn)這個(gè)行業(yè)，應(yīng)該是大有可為的。
下面是我推薦的三個(gè)芯片規(guī)格，供參考。

　　1、SC-614的兼容芯片。外接存儲(chǔ)器用于存放客戶應(yīng)用程序、語音數(shù)據(jù)，而片內(nèi)則保留部分固化ROM，內(nèi)容包括：（1）LPC、CELP、MELP解碼例程，供客戶應(yīng)用程序調(diào)用，降低編程復(fù)雜度；（2）In-System-Program程序，用于從串口接收應(yīng)用程序代碼和語音數(shù)據(jù)并寫入片外存儲(chǔ)器（如果片外存儲(chǔ)器是Flash的話）。

　　此芯片特點(diǎn)是成本適中（比全掩膜方式成本高），客戶靈活度大，但缺點(diǎn)是SC-6xx指令系統(tǒng)復(fù)雜，匯編語言編程不易。

　　2、SC-691全兼容芯片，或者和第一種合在一起，成為三模式芯片。模式一：下載模式；模式二：主控模式，運(yùn)行片外存儲(chǔ)器中的程序；模式三：從模式，也就是標(biāo)準(zhǔn)SC-691的應(yīng)用模式，需要外加MCU

　　此芯片運(yùn)行于主控模式時(shí)，成本適中，客戶靈活度大。如果客戶需要快速開發(fā)，則可以運(yùn)行于從模式，雖然系統(tǒng)成本要高一些。

3、做一顆SOC，片上集成高速M(fèi)CS51核 + SC-691內(nèi)核。MCS51核要盡可能標(biāo)準(zhǔn)，以充分利用現(xiàn)有的開發(fā)平臺(tái)（C51平臺(tái)及仿真器）。

　　此規(guī)格成本要高于主控模式，但要低于MCU+SC691模式。最大的好處在于開發(fā)容易。
當(dāng)然如果能用自己的高速8051實(shí)現(xiàn)LPC、CELP、MELP的算法，那就最好，能做到成本最低、應(yīng)用速度最快。

　　所有的規(guī)格都要注意：
（1）Melody音樂合成功能（所謂的多少多少和弦）必不可少。
（2）ISP功能很有用。
（3）小量時(shí)外部存儲(chǔ)器到大量時(shí)的內(nèi)部掩膜ROM方案的平滑過渡能力很重要。

深圳捷通供稿 CTI論壇編輯