摘要：SC-691是美國SENSORY公司生產的一種高質量低數據率的語音和背景音樂合成芯片。它能夠支持多種語音合成算法，其數據率最低可達1.0bps。SC-691工作于從模式，因而無需特定的開發環境。其最大特點是在播放語音的同時可以播放背景音樂。凡是需要播放語音和音樂的產品中都可以使用它。

１　概述

ＳＣ－６９１是美國ＳＥＮＳＯＲＹ公司ＳＣ－６ｘｘ語音合成芯片家族的一員。它工作于從模式，可接收來自主機的命令和語音壓縮數據，然后將其轉換成語音輸出。由于使用它不需掌握ＳＣ－６ｘｘ的編程知識，所以是ＳＣ－６ｘｘ家族里最易使用的產品。

ＳＣ－６９１是一個標準的從合成器，可以和主處理器一起工作，可應用于各種跟語音相關的產品中，如安全系統、學習輔助工具、游戲和玩具等。它的高質量、低位率加密、易于與主機匹配的界面、數字增益可控制、低功耗睡眠模式以及低壓工作等特性使其成為需要長時間播放語音、開發周期短、以及要通過從機來控制周邊裝置等應用的理想器件。

    ＳＣ－６９１支持多種語音合成算法。不同算法所用到的數據存儲容量不同。當采用ＭＸ的合成算法時，最低的數據率可達１．０ｂｐｓ，亦即一秒的語音數據只占一個位的空間。用戶可以自己權衡語音質量與數據空間的關系，以滿足自己的性能價格要求。

ＳＣ－６９１的最大特點是其播放單通道ＦＭ音樂可與ＣＸ／ＭＸ語音數據同步進行，這使得ＳＣ－６９１能在以ＭＸ／ＣＸ格式說話的同時播放背景音樂。

２　主要特性

ＳＣ－６９１語音合成芯片具有如下特性：

●通過寄存器擴展可提供無限長時間的語音播放；

●運行速度高達１２．３２ＭＩＰＳ；

●支持多種算法，其數據率范圍：在ＭＸ及８ｋＨｚ采樣頻率時可達１．０ｋｂｐｓ～－３．５ｋｂｐｓ；而在ＣＸ及８ｋＨｚ采樣頻率時，則分別為３．０ｋｂｐｓ、３．７ｋｂｐｓ、４．５ｋｂｐｓ、６．２ｋｂｐｓ、７．７ｋｂｐｓ和１１．２ｂｐｓ。

另外?該器件還具有ＡＤＰＣＭ、單通道ＦＭ合成、單通道ＦＭ與ＣＸ／ＭＸ的混合模式等。

●采用中斷驅動來傳送語音與命令；

●具有６級數字增益控制；

●帶有４個用戶可配置的Ｉ／Ｏ口；

●具有可選的４位或８位數據總線；

●有三種降低功耗的待機模式，可延長電池壽命（深度睡眠模式下電流小于１０μＡ）；

●時鐘可選，用戶可根據情況選擇低成本的１％電阻或高精度３２．３６８ｋＨｚ晶振做系統時鐘；

●低電壓工作（３Ｖ～５．２Ｖ），適用于手持產品；

●４位模式時可在任何時候停止說話，并可在支持說話的同時傳送命令，以執行一定的任務，可直接驅動３２Ω的揚聲器；

●在播放ＣＸ／ＭＸ語音數據時可播放單通道的ＦＭ音樂；

●具有裸片與６４腳ＬＱＦＰ封裝可供選擇。

３ 引腳功能和內部結構

ＳＣ－６９１具有３６腳裸片和６４腳ＬＱＦＰ兩種封裝形式。圖１是其ＬＱＦＰ封裝的引腳排列圖，各引腳的功能說明如表１所列。圖２是其內部結構框圖。

表1 SC-691的引腳說明

４　應用

ＳＣ－６９１型語音和音樂合成芯片的電源電壓（ＶＤＤ）范圍為３～５．２Ｖ，它的ＣＰＵ時鐘 ｆ?ＣＰＵ?范圍為６４～１２３２０ｋＨｚ，其ＤＡＣＰ和ＤＡＣＭ間的負荷電阻Ｒ?ＤＡＣ?最小應大于３２Ω。

根據通信數據總線的寬度不同，ＳＣ－６９１具有兩種通訊模式：４位模式和８位模式。兩種模式所需的總線資源如表２所示。

表2 通訊資源分配表

圖３是一個語音電子書的系統結構圖。其中可插式存儲卡內存儲的是ＳＣ－６９１可用的語音數據。通過更換可插式存儲卡的內容可以更換電子書的內容。一般情況下，可使用ＭＭＣ卡。

主控機通過串行接口可以與ＰＣ機進行通訊，以便更換電子書的內容。主控機讀取卡內數據并將該數據傳送到ＳＣ－６９１可將其播放出來。

利用ＳＣ－６９１可將接收到的語音數據（即電子書內容）信號進行合成并播放。利用顯示模塊通過文本形式可將電子書的內容顯示出來。

輸入模塊用于對電子書進行控制，如開關機、讀書等。在該系統中，主控機與ＳＣ－６９１間以４位模式進行通訊。