语音芯片选型.doc

语音芯片选型
　　语音芯片选型
　　随着科技的发展和产品的集成化，语音芯片已经逐渐替代了多种语音设备应用在各场合。语音芯片主要特性是功耗低，抗干扰能力强，外围器件少，控制简单，语音保存时间久（某些语音芯片可以保存内容100年），掉电不丢失语音，部分芯片还可以重复擦写语音内容。如汽车倒车雷达，公交车报站器，银行排队机、语音玩具、防盗系统等设备都装备了语音芯片。由于芯片种类众多，功能各异，工程师在选用语音芯片会有些彷徨无策，因此给初涉语音行业的工程师提供一些语音芯片的选型参考。
　　1、录音芯片及放音芯片的选择
　　语音芯片从使用功能上，基本可以划分为录音语音芯片和放音语音芯片。设计一个使用语音芯片的产品，首先要考虑是否使用录制现场语音，如需要录制语音则选用带有录音功能的语音芯片，否则就选用只有放音功能的语音芯片。通常带有录音功能的语音芯片都具有回放语音的功能，但是在播放语音时，音质都没有专门的放音语音芯片好，所以在选择语音芯片时要权衡功能及音质方面等因素。
　　安防系统、会议记录系统、录音玩具等产品都要求具备录音功能，这类型产品的开发都会用到录音语音芯片，市场上有录音功能的芯片主要有ISD1110、ISD1400、ISD1700、ISD1800、ISD2500、ISD3300、ISD4000、WTR010、WTV040、APR96000等。利用录音芯片开发的录音模块拥有更为简洁的外围电路和更佳的效果。如WTR-S4、WTV-NAND录音模块，这些模块利用外部的FLASH ROM作为存储中心，因而能够录制更长时间的语音。
　　仅用到放音功能的设备很多，像治疗仪、倒车雷达、报站器、报警器等。这类型的产品不需要录制现场的语音，将已经处理过的语音利用工具下载到语音芯片播放就可以。放音芯片根据存储方式可分为OTP ROM、FLASH ROM、EEPROM及MASK四种。
　　2、OTP ROM、FLASH ROM和EEPROM的选择
　　OTP(One Time Programable)是指一次性可编程语音芯片，语音只能烧写一次，适合应用在不需要修改语音、语音长度短的场合，从放音的长度上可以分为10秒、20秒、40秒、80秒、170秒、340秒。OTP语音芯片的特点是单芯片方案、价格便宜，适合中小型批量生产，即便是小数量生产也可以及时拿货。主要应用在中低端玩具、电子琴、电动车等产品上。
　　FLASH ROM和EEPROM的共性是可重复擦写、存储空间大，可随意更换控制方式和语音内容，能存储更大的语音文件。EEPROM通常都会集成在芯片中，此类型语音芯片价格比较昂贵，如ISD1700、ISD2500等。一般可以外挂的FLASH ROM有1Mbit～32Mbit，因需要用“语音芯片+FLASH”才能工作，价格比OTP的稍高，但整体售价比EEPROM的低，适合制样或者中小型批量投产。使用FLASH ROM的语音芯片有WT588D、WTV020-S,WTV040（需烧写特殊程序）等。
　　3、MASK掩膜投产
　　MASK投产使得整个语音芯片方案在保持性能、功能不变的情况下成本降低将近一半，且多数语音芯片在MASK投产不需要更改外围电路。但MASK投产需要订单数量超过2～7万，否则厂家会收取高额的光罩费，MASK生产时间大概要用1个月左右。目前MASK掩膜投产的芯片有WTB及WT588D（≤4Mbit FLASH ROM），其语音时间在5秒～340秒，是大批量投产的最佳选择。
　　4、可以存储更多语音的SD卡方案
　　SD卡已经成为当前市场上一大主流存储载体，其价格便宜，存储空间大，可移植性强等优点得到大部分厂家青睐。语音芯片也同样向外置SD卡的方向发展，厂家根据主控芯片的特性设计出可以播放各种音频格式的SD卡播放器，如WAV、MP3、WMA、AD4等主流音频格式。WTM-SD模块、USBSD模块 在外挂SD卡的时候可以播放WAV、MP3音频格式，WTV020-SD模块可以播放AD4、WAV音频格式等。这类型模块的播放时间均能达到数十小时。
　　5、从语音音质、语音长度方面选择
　　语音存放的长度由音频采样率及芯片内部（或外挂）ROM空间所决定，音频采样率的大小直接影响音频输出的音质，同一型号芯片的音频采样率越高，音质越好，但是需要占用更多的ROM空间。芯片的成本也因存储空间的增大而有不同幅度的上涨。如果对音质要求较高、语音时间在5分钟内，可以考虑选用ISD语音芯片、WTV语音芯片、WTC语音芯片、WT588D语音芯片、ISD语音芯片；要求音质高、语音时间长可以选用WTV020-SD模块、WTM-SD模块、USBSD模块；对音质要求不高、语音时间在340秒以内可选用WTB语音芯片。从录音长度方面考虑，要求录音长度在340秒以内，可选用ISD1700、ISD2500语音芯片；要求录音长度在30分钟内，可选用WTR-S4录音模块；录音长度达到数小时，则要用WTV-NAND录音模块。
　　6、是否选用MCU控制
　　部分语音芯片是只支持串口通讯协议的，因此必须由MCU进行控制，而不能利用脉冲或者电平来控制，此部分芯片中包括ISD3300、ISD4000等，在选择此类芯片的时候要考虑到控制端是否具备MCU。大部分芯片都是可以用MCU或者按键来控制的，如WTV、WTB、WTC、WT588D、ISD1700、ISD2500等。
　　7、语音芯片/模块综合素质对比一览表

序号
芯片/模块型号
特性
稳定性
控制方式
工作电压
音质
价格
1
ISD1110
10秒录放音，EEPROM，可重复擦写
稍差
并口/按键
4.5～5.5V
一般
便宜
2
ISD1420
20秒录放音，EEPROM，可重复擦写
稍差
并口/按键
4.5～6.5V
一般
稍贵
3
ISD1810
8～16秒单段录放音，EEPROM，可重复擦写
好
按键
2.7～4.5V
一般
便宜
4
ISD2532/64
32～64秒录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
并口/按键
4.5～5.5V
一般
稍贵
5
ISD2560/120
60～120秒录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
并口/按键
4.5～5.5V
一般
贵
6
ISD3300
2～4分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
SPI串口
2.7～3.3V
好
贵
7
ISD1700
20～480秒录放音，EEPROM，可重复擦写
好
SPI串口/按键
2.4～5.5V
好
稍贵
8
ISD4002
2～4分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
SPI串口
2.7～3.3V
好
贵
9
ISD4003
4～8分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
SPI串口
2.7～3.3V
好
稍贵
10
ISD4004
8～16分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
掉语音
SPI串口
2.7～3.3V
好
较贵
11
WTV010/020
10～20秒放音，OTP，可编程
好
串口/并口/按键
2.5～3.6V
一般
便宜
12
WTV040/080
40～80秒放音，OTP，可编程
好
串口/并口/按键
2.5～3.6V
一般
便宜
13
WTV170/340
170～340秒放音，OTP，可编程
好
串口/并口/按键
2.5～3.6V
一般
稍贵
14
WTB015/031
15～31秒放音，OTP，可MASK，可编程
工业级
串口/并口/按键
2.2～5.5V
一般
便宜
15
WTB084/170
84～170秒放音，OTP，可MASK，可编程
工业级
串口/并口/按键
2.2～5.5V
一般
便宜
16
WT588D
33～1057秒放音，可重复擦写，可编程
工业级
串口/并口/按键
2.8～5.5V
好
便宜
17
WTW500-16P
33～1057秒放音，可重复擦写，可编程
工业级
串口/并口/按键
3.3V/5V
好
便宜
18
WT588D-U
33～1057秒放音，USB下载，可编程
工业级
串口/并口/按键
3.3V/5V
好
便宜
19
WTV-S
40～670秒放音，可重复擦写，可编程
好
串口/并口/按键
3.3V
一般
便宜
20
WTV-S1
40～670秒放音，USB下载，可编程
好
串口/并口/按键
3.3V
一般
便宜
21
WTR-S4
64～2730秒录放音，FLASH ROM，可重复擦写
好
串口/按键
2.7～3.6V
一般
便宜
22
WTV-NAND
1～16小时录放音，可跟电脑相互通信
好
串口/按键
3.3V/5V
一般
稍贵
23
WTV020-SD
最长90小时放音，可制定多种控制方式
好
串口/按键
2.5～3.6V
好
便宜
24
WTM-SD
可播放MP3音频，语音来源丰富
好
串口/按键
5V
好
贵
25
USBSD
可播放MP3音频，语音来源丰富
好
串口/按键
5V
好
稍贵
26
APR9301
16～32秒录音，EEPROM，可重复擦写
好
按键
5.5～6.5V
稍差
便宜
27
APR6008
8分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
好
串口
2.7～3.3V
一般
贵
28
APR6016
4～8分钟录放音，EEPROM，可重复擦写
好
串口
2.9～3.3V
一般
贵
29
API8108A
10秒语音播放，OTP
稍差
并口/按键
3.0～6.0V
差
稍贵
30
API840N
40秒语音播放，OTP
稍差
并口/按键
3.0～6.0V
差
便宜
31
AP8910/21
10～21秒语音播放，OTP
好
并口/按键
2.6～5.0V
差
便宜
32
AP89021/042
21～42秒语音播放，OTP
好
并口/按键
2.2～3.6V
差
便宜
33
AP89085/170
85～170秒语音播放，OTP
好
并口/按键
2.2～3.6V
差
稍贵
34
AP89341
341秒语音播放，OTP
好
并口/按键
2.2～3.6V
差
贵
35
MSM6295
60秒语音播放，4通道
好
SPI串口/按键
4.5～5.5V
好
贵
36
MSM6585
4通道语音播放
好
SPI串口/按键
4.5～5.5V
好
贵
37
ML22P80X
2.1～8.7分钟语音播放，OTP
好
SPI串口
2.7～3.6V
好
贵
38
WTC020
10-20秒OTP
好

单线串口
2.6-5V

好

便宜