摘要：集成實時變音處理芯片SD771D是臺灣翔音科技公司推出的單芯片語音處理器。該芯片可將輸出的語音進行變調處理（如升高、降低），還可將男女聲的語音相互轉換。文中介紹該芯片的工作原理及應用，給出SD771D典型應用的硬件接口電路。

關鍵詞：實時變音 SD771D 典型應用電路

1 概述

　　語音技術包括語音識別（speech recognition）、語音合成（speech synthesis)及文字轉發(fā)音TTS（Text?To?Speech）。目前，語音合成技術不管是在研究方面，還是在應用方面，都處在一個成熟的發(fā)展期，有的已經(jīng)投入了實際的應用。以TTS技術為例，這種技術及相關產(chǎn)品得到了很多廠商的推廣，如Microsoft推出的純軟件性質的TTS處理軟件包（即SAPI SDK軟件包）；華邦電子推出的語音處理芯片WTS701及ISD系列語音處理產(chǎn)品等。

　　SD771D是臺灣翔音科技公司推出的單芯片實時變音處理器，以真人發(fā)音為樣本，可將輸出的語音進行實時變調處理（如升高、降低），還可實時地將男女聲的語音相互轉換。利用它可以制作多樣化的虛擬人物、創(chuàng)造多變的聲訊環(huán)境、更好的娛樂效果。

2 SD771的特點及工作原理

　　2.1SD771的特點

　　◇ 內建麥克風放大電路；
　　◇ 內建32 Ω喇叭驅動電路；
　　◇ 內建數(shù)字音量控制(15 levels)電路；
　　◇ 可選擇數(shù)字或模擬輸入模式來改變音調；
　　◇ 數(shù)字輸入模式為15種音調變化；
　　◇ 模擬輸入模式為180種音調變化；
　　◇ 內建16位ΔΣ A/D及D/A轉換器；
　　◇ 內建抗噪聲數(shù)字濾波器；
　　◇ 工作電壓范圍為DC+3.6~+6.0 V；
　　◇ 工作電流為25 mA；
　　◇ 能立即將說話者的聲音轉換成不同的聲調輸出(如音調變高、變低，男聲與女聲的相互轉換)。

　　圖1是SD771D的內部結構原理，BPF（Band Pass Filter）和LPF(Low Pass Filter)是抗噪聲數(shù)字濾波器。圖1中GAIN_INC是音量調高按鈕，GAIN_DEC是音量調低按鈕，PITCH_INC是音調升調按鈕，PITCH_DEC音調降調按鈕，ORIG是還原音調按鈕，RESET是復位按鈕。以上介紹的所有這些按鈕均為低電平有效，每個鍵按下的持續(xù)時間必須大于10 ms，前后兩個不同按鈕按下的時間間隔必須大于60 ms，如圖2所示。PITCH_VR是類比模式改變音調的輸入端，XI和XO用于連接系統(tǒng)晶振電路的輸入。


　　

　　2.2SD771D工作原理及典型應用電路

　　（1） 改變聲音定調的等級

　　從麥克風輸入的聲音經(jīng)過SD771D處理后由DAC發(fā)送出去。SD771D同時發(fā)出兩路信號，一路為數(shù)字信號，另一路為模擬信號，并用來改變聲音定調的等級。當PITCH_VR的電平小于0.1 V時，即接通數(shù)字信號通道，斷開模擬信號通道。數(shù)字信號通道和模擬信號通道聲音定調等級的調控是相互獨立的。

　　（2） 數(shù)字信號通道

　　數(shù)字信號通道是由PITCH_INC(音調的升調按鈕)或PITCH_DEC(音調的降調按鈕)來控制的。當PITCH_VR的電平小于0.1 V時，聲音定調的等級就由PITCH_INC或PITCH_DEC控制。此時SD771D會反復檢查PITCH_INC和PITCH_DEC的狀態(tài)。當這兩個按鈕中的一個按鈕有一個低電平脈沖出現(xiàn)時，SD771D馬上會改變聲音定調的等級。聲音定調的等級有升調檔和降調檔各7等級，包括無鍵按下時的正常聲調等級，共15級，如表1所列。


　　　　　　　　　　

　?。?） 模擬信號通道

　　SD771D內部有一個8位的模數(shù)轉換器（ADC），輸入的模擬信號電壓通常由PITCH_VR端來進行聲音定調的等級控制。如果PITCH_VR上的電壓在0.3~2.2 V之間，那么，這個電壓范圍的值會被分成180個級別，并且每一個級別對應一個音調的比率。

　　圖3是SD771D的典型應用電路。


　　　　　　　　　　　　　　　圖3SD771D的典型電路

結語

　　SD771D可將輸出的語音進行實時變調（如升高、降低），并對這種變調技術按聲音定調的等級來進行處理，還可實時地將男女聲的語音相互轉換。

　　　　　　　　　　　　　　　　參考文獻

1 Sounding Technology Inc. SD771D datasheet. 2005