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安防系统语音方案
更新日期:2009-1-7  浏览次数:6007 

高性价比的安防系统语音方案

关键词:安防系统   WT588D  HT9200A  DTMF

安防系统以搭建组织机构内的安全防范管理平台为目的,利用综合布线技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术、网络安全技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面订制开发和应用支持。安防系统集成实施的子系统包括门禁系统、楼宇对讲系统、监控系统、防盗报警、一卡通、停车管理、消防系统、多媒体显示系统、远程会议系统。安防系统集成既可作为一个独立的系统集成项目,也可作为一个子系统包含在智能建筑系统集成中。

以往采用的方案

在安防系统中加入语音,已经不是件新鲜的事,但要如何做才能节省开发、生产成本,又能保证产品的质量,是开发者一直探索的事情。以往安防系统中的语音都是通过“语音芯片+HT9200A产生的,语音芯片主要用于播放操作提示语、警报语等,HT9200A用于发生双音频信号(DTMF)。工作框图如图一所示。

 

图一  常规安防系统音频部分方案

以往使用HT9200A或者类似拨号芯片作为DTMF发生器,是因为常规语音芯片的音质很难达到HT9200A的水平,但是使用HT9200A会大量的占用MCU的资源,也给设计人员在布置PCB线时造成麻烦。

独特的WT588D方案

WT588D语音芯片本身具有13BitDAC音频输出,使得WT588D语音芯片能完全胜任双音频信号输出的工作。应用过HT9200A的人都清楚,HT9200A的双音频信号是根据官方提供的程序调制出来的。很多人会置疑,WT588D是怎么发出双音频信号的?首先,在电脑上准备好双音频信号语音,这些语音在网络上是很容易找到的,而且音质均能达到或超过HT9200A发出的音质水准。将语音处理过后,加载到WT588D语音芯片的外部存储器中。其次,通过MCU发送数据,调用WT588D中已经存储好的双音频信号语音,进行远距离输出,发送到HT9270之类的解码芯片进行解码。之前因为语音芯片的音质不够理想,所以这样的做法被抛弃了,而WT588D却能完美胜任。工作框图如图二所示。

 

图二  具备优越性能的WT588D处理方案

图三为WT588D方案工作电路,MCU通过DATACSCLK控制WT588D播放提示语音和发送DTMF信号,AUDIO为音频输出,此电路为DAC输出,需要外接功放或者三极管音频放大电路,再驱动扬声器。DTMF信号经过9012放大后进行远距离传输。RESET置于低电平有效,可以由按键控制复位,也可由MCU发送信号到RESET端控制复位动作。WT588D外挂的存储器25PXX可以级联数个,以扩展存储容量和控制地址。LED为忙信号指示,在播放提示语或者发送DTMF信号时点亮。

 

图三  WT588D方案工作电路

WT588D方案优势

1、元器件减少。因为只采用WT588D语音芯片,WT588D语音芯片的外围电路非常简单,所以可以有效的减小电路板的面积,让电路板看起来更简洁美观。

2、减少MCU工作量。MCU只负责控制WT588D语音芯片,在控制控制口线方面明显的减少了,在发送DTMF信号时,无需长期发出控制信号,只要发送播放/停止命令就可以。

3、稳定性好。由于WT588D本身就具备独特的工业性能,在-40~85的环境下均能长期正常工作,抗干扰能力强,纵使有来自电话线的信号对WT588D进行干扰,WT588D也能稳定工作。

4、音质好。DTMF传送的音频频率范围仅为0.3KHz~3.4KHz,通常想要在此频段内表现出良好的音质,是不容易的事。几乎所有的语音芯片都能播放出此音频频段内的语音,但对音频的取样点不够,表现出来的声音有点漂浮的现象,所以在终端聆听会觉得音色很差,而WT588D却可以弥补了这一缺陷,WT588D内部独有的人声处理系统和独特的采样算法,能够很好的还原此频率段的语音,加上WT588D语音芯片本身的无底噪音处理,让WT588D能在这个音频区域表现出跟HT9200A一样音质的双音频信号。语音提示部分的语音可以做到22KHz的采样率,在产品上能发出更为完美的声音。

5、语音可随意更换。作为一款以SPI-Flash为存储核心的语音芯片,WT588D拥有可重复烧录语音10万次的优越性能,用户可通过通用编程器来随意下载变更声音,语音内容想换就换,随心所欲。

6、成本降低。采用WT588D完成语音提示和发送DTMF信号,取代了以往的“HT9200A+语音芯片”方案,有效的降低了生产成本。

传统方案跟WT588D方案对比列表

序号

描述

WT588D方案

HT9200A+语音芯片方案

1

工作电压

DC2.8~5.5V

DC2~5.5V

2

存储温度

-55~150

-50~125

3

工作温度

-40~85

-20~75

4

工业性能

工业级芯片

一般

5

稳定性

6

DTMF输出

支持

支持

7

提示语音

220(可扩展到无限)

视所搭配的语音芯片而定

8

外围电路

简单

稍微复杂

9

PCB布线

简单,容易优化

复杂,走线多

10

MCU控制

支持,只需控制WT588D

支持,需要同时控制两个芯片

11

控制方式

一线/三线串口

SPI串口

12

更换语音

方便

视所搭配的语音芯片而定

13

音质表现

出色

一般

14

音频输出

DAC

DAC/PWM

15

语音存储方式

数字

数字/模拟

16

存储器扩展

可随意扩展存储空间

通常都不可扩展

17

配套下载器价格

便宜,仅售几十元

昂贵

18

模块方案价格

便宜

不提供

19

芯片方案价格

便宜

稍贵

20

市场前景

推出时间短,市场前景好

目前用户多,市场较为稳定

WT588D方案在安防领域的市场前景

WT588D语音芯片在推出市场后,用户对其性能、操作、音质等方面都有所称赞,配套软件操作方便,烧写工具简单便宜,易于开发新产品,口碑甚好。经过工程师的多次建议,将WT588D语音芯片推往安防市场,不仅能降低原有方案的成本,还能表现出更为出色的音质,和获得更稳定的性能。价格便宜,性能优越,显然,WT588D方案更为适合中国消费行情。

 
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