專利名稱：擬人機器人心跳脈搏模擬器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬擬人機器人部件領域，尤其涉及一種擬人機器人心跳脈搏模 擬器。
技術背景目前，在擬人機器人制造領域，相關部件的設計，其人性化程度還不是很 高，對于心S繊搏方面的模擬部件還沒有結構合理，音質再現效果好，成本低 廉的模擬部件。
一般固體錄音電路因量化和壓縮還經常產生量化噪聲和"金屬聲"o實用新型內容本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構合理，操作簡單， 成本低廉，能真實、自然地再現語音、音樂、音調各效果的擬人機器人心跳脈 搏模擬器。為達到上述目的，本實用新型是這樣實現的擬人機器人心跳脈搏模擬器, 包括心跳聲音芯片、揚聲器、脈搏震動器；所述心跳聲音芯片將輸入的音頻信 號送至揚聲器；所述心跳聲音芯片的脈搏信號輸出端與脈搏震動器的輸入端相 接。脈搏簾動器可采用多種震動模式，作為一種優選方案，本實用新型所述脈 搏震動器可為由震動電機帶動的震動器。
作為另一種優選方案，本實用新型所述心跳聲音芯片可采用ISD1110/ISD1420芯片。本實用新型結構合理，音質再現效果好，操作簡單，成本低廉。本實用新 型芯片采用多電平直接模擬量存儲技術，每個采樣直接存儲在片內單個EEPROM 單元中，因此能夠非常真實、自然地再現語音、音樂、音調各效果，避免了一 般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和"金屬聲"。采樣頻率從5.3， 6. 4到8. 0KHz，對音質僅有輕微影響。片內信息可保存100年(無需后備電源)， EEPROM單片可反復錄音十萬次。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實用新型的 保護范圍將不僅局限于下列內容的表述。圖1為本實用新型的電路原理框圖；圖2為本實用新型具體電路原理圖；圖3為本實用新型ISD1110/ISD1420封裝引腳圖。
具體實施方式
如圖l、 2、 3所示，擬人機器人心跳脈搏模擬器，包括心跳聲音芯片、 揚聲器、脈搏震動器；所述心跳聲音芯片將輸入的音頻信號送至揚聲器；所述 心跳聲音芯片的脈搏信號輸出端與脈搏震動器的輸入端相接。所述脈搏震動器 為由震動電機帶動的震動器，其結構類似于揚聲器的震動系統。所述心跳聲音 芯片采用ISD1110/ISD1420系列芯片。ISD1110/ISD1420系列單片錄放時間8至20秒，音質好。芯片采用CMOS 技術，內含簾瘍器、話筒前置放大、自動增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波
器、揚聲器驅動及EEPROM陣列。最小的錄放系統僅需麥克風、喇叭、兩個按鈕、 電源及少數電阻電容。在錄放操作結束后，芯片自動進入低功耗節電模式、功 耗僅0. 5uA。ISD1110/ISD1420系列有唯一的錄音控制和邊緣/電平觸發兩種放音控制。 不分段時外圍錢路最簡，也可按最小段長為單位任意組合分段，"最大段數"芯 片提供若干操作模式，大大提高了控制的靈活性。 引腳描述-如圖4所示，ISD1110系列的/REC, /PLAYE, A6和A7端內部被上拉到VDD, A0 A5內部被下拉到VSS，上拉/下拉阻值在50K至100KQ,除此之外，各引腳 與ISD1420完全相同。電路設計中，這些端的外圍上/下拉電阻可省略，但需要 仔細考慮靜態電流的影響。電源(VCCA, VCCD):芯片內部的模擬和數字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上，這樣可使噪聲最小。模擬和數字電源端最好分別走線， 盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容應盡量靠近芯片。地線(VSSA, VSSD):芯片內部的模擬和數字電路也使用不同的地線，這兩 個腳最好在引腳焊盤上相連。錄音(/REC):低電平有效。只要/REC變低(不管芯片處在節電狀態還是正 在放音)，芯片即開始錄音。錄音期間，/REC必須保持為低。/REC變高或內存 錄滿后，錄音周期結束，芯片自動寫入一個信息結束標志(EOM)，使以后的重 放操作可發及時停止。之后芯片自動進入節電狀態。注/REC的上升沿有50毫秒防顫，防止芯片自動進入節電狀態。邊沿觸發 放音(/PLAYE)此端出現下降沿時，芯片開始放音。放音持續到EOM標志或內 存結束，之后芯片自動進入節電狀態。開始放音后，可以釋放/PLAYE。電平觸發放音(/PLAYL):此端出現下降沿時，芯片開始放音。放音持續至 端回到高電平，遇到EOM標志，或內存結束。放音結束后芯片自動進入節電狀 態。注放音過程中當遇到EOM或內存結束時，如果/PLAYE或/PLAYL仍處在 高電平，芯片雖然也進入節電狀態(內部震蕩器和時鐘停止工作)，但是由于芯 片沒有對/PLAYE和/PLAYL的上升沿進行消顫，隨后在這兩個引腳上出現的下隆 沿(例如釋放按鍵時的抖動)都會觸發放音。錄音指示(/RECLED):處于錄音狀態時，此端為低，可驅動LED。此外，放 音遇到EOM標志時，此端輸出低電平脈沖。話筒輸入(MIC):此端邊至片內前置放大器。片內自動增益控制電路(AGC) 將前置增益控制在-15至24dB。外接話筒應通過串聯電容耦合到此端。耦合電 容值和此端的1服Q輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。話筒參考(MIC REF):此端是前置放大器的反向輸入。當以差分形式連接 話筒時，可減小噪聲，提高共模抑制比。自動增益控制(AGC): AGC動態調節器整前置境益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量(從耳語到喧嘩囂聲)時失真都能保持最小。 響應時間取決于此端的5KQ輸入阻抗和外接的對地電容(即圖2中的C6)的時 間常數。釋放時間取決于此端外接的并聯對地電容和電阻(即圖2中R5和C6) 的時間常數。470KQ和4. 7uF的標稱值在絕對大多數場合下可獲得滿意的效果。 模擬輸出(ANA OUT):前置放大器輸出。前置電壓增益取決于AGC端的電平。
模擬輸入(緒A IN):此端即芯片錄音的輸入信號。對話筒輸入來說，ANA OUT 端應通過外接電容連至本端。該電容和本端的3KQ輸入阻抗給出了芯片頻帶的 附加低端截止頻率。其它音源可通過交流耦合直接連至本端。喇叭輸出(SP+、 SP-):這對輸出端能驅動16Q以上的喇叭。單端使用時必 須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出既不用電容又能將功率提高4倍。 錄音時，它們都呈高阻態；節電模式下，它們保持為低電平。外部時鐘(XCLK):此端內部有下拉元件，不用時應接地。芯片內部的采樣 時鐘在出廠前已調校，保證了標稱的最小錄音時間。商業級芯片在整個溫度各 電壓范圍內，頻率變化在+2.25%內，并保證最小錄放時間，所以有些芯片的錄放 時間比標稱的值稍大。工業級芯片在整個溫度和電壓范圍內，頻率變化在+5% 內，建議使用穩壓電源。若要求更高精度或系統同步，可從本端輸入外部時鐘。 由于內部的防混淆及平滑濾波器已設定，幫上述持薦的時鐘頻率不應改變。輸 入時鐘的占空比無關緊要，因為內部首先進行了分頻。地址(A0 A7):地址端有兩個作用，取決于最高(MSB)兩位A7、 A6的狀 態。當A7或A6有一個為0時，所有輸入均釋放為地址位，作為當前錄放操作 的起始地址。地址端只用輸入，不輸出操作過程的內部地址信息。地址在/PLAYE、 /PLAYL、或/REC的下降沿鎖存。 操作模式ISD1110/ISD1420系列內置了若了干操作模式，可用最少的外圍器件實現 最多的功能。操作模式也由地址端控制；當A7和A6都為1時，其它地址端置 高就選擇某個(或某幾個)模式。因為操作模式和直接尋址互相排斥。操作模 式可由微控制器，也可由硬件實現。使用操作模式有兩點注意(1)所有操作 最初都是從o地址，即存儲空間的起始端開始。后續操作根據所選用的模式可 從其它的地址開始。此外，A4模式中，當電路由錄轉為放時地址計數器復位為 0,而由放轉為錄則不復位。(2)當控制信號(/PLAYL、 /PLAYE或/REC)變低， 同時A6和A7為高時，執行操作模式。這種操作模式一直有效，除非控制信號 再次由高變低，芯片重新鎖存當前的地址/模式端電平，然后執行相應操作。表1 2操作模式簡表模式功能典型應用可組合使用的模式A0信息檢索快進信息A4Al刪除EOM要最后一條信息的結束處放 置EOMA3、 A4A3循環從0地址循環放音AlA4連續尋址錄放連續的多段信息A0、 AlAO (信息檢索)——快速跳過信息而不必知道其確切的地址。控制端每輸入一 個低脈沖，內部地址計數器就跳到下一條信息。此模式僅用于放音，通常與A4 同時使用。Al (E0M刪除)一使分段信息變為一條信息，僅在信息最后留一個EOM標志。 這個模式完成后，錄入的所有信息就作為一條連續的信息。 A3 (信息循環)——循環重放位于存儲空間起始處的那條信息。 一條信息可以 完全占滿存儲空間，那么循環就從頭至尾進行。給/PLAYE發低脈沖后循環開始， 給/PLAYL發低脈沖后循環結束。A4 (連續尋址)一正常操作中，重放遇到W(M標志時，地址計數器會復位。 A4模式禁止地址計數器復位，使得信息可連續錄入或重放。當芯片既非錄音又 非放音時，將A4短暫拉低可使地址計數器復位為0。 A2、 A5——末用。ISD1110-系列只在將A3接高就可實現循環，操作同上。控制循環的另一種 方法是只用/PLAYL端；接低開始循環，變高循環結束。ISD1110系列的三個按鍵腳及A7和A6內部有上拉電阻，A5 A0有下拉電 阻，因此不需R6、 R7和R8，不分段時地址線也不必接地。按鍵和A7、 A6接 地會產生100微安電流。
權利要求1、一種擬人機器人心跳脈搏模擬器，其特征在于，包括心跳聲音芯片、揚聲器、脈搏震動器；所述心跳聲音芯片將輸入的音頻信號送至揚聲器；所述心跳聲音芯片的脈搏信號輸出端與脈搏震動器的輸入端相接。
2、 根據權利要求1所述的擬人機器人心跳脈搏模擬器，其特征在于所述 脈搏震動器為由震動電機帶動的震動器。
3、 根據權利要求1或2所述的擬人機器人心跳脈搏模擬器，其特征在于 所述心跳聲音芯片采用ISD1110/ISD1420芯片。
專利摘要本實用新型屬擬人機器人部件領域，尤其涉及一種擬人機器人心跳脈搏模擬器，包括心跳聲音芯片、揚聲器、脈搏震動器；所述心跳聲音芯片將輸入的音頻信號送至揚聲器；所述心跳聲音芯片的脈搏信號輸出端與脈搏震動器的輸入端相接；本實用新型所述脈搏震動器為由震動電機帶動的震動器；本實用新型所述心跳聲音芯片采用ISD1110/ISD1420系列芯片。本實用新型結構合理，音質再現效果好，操作簡單，成本低廉，采用多電平直接模擬量存儲技術，每個采樣直接存儲在片內單個EEPROM單元中，因此能夠非常真實、自然地再現語音、音樂、音調各效果，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。
文檔編號G09B23/00GK201035807SQ200720012030
公開日2008年3月12日 申請日期2007年5月10日 優先權日2007年5月10日
發明者楊建良 申請人:楊建良