兒童玩具娛樂
語音玩具方案開發(fā)
小孩子的玩具多種多樣，主要有兩種不同的類型，一種是不帶電子功能的，例如積木類玩具、毛絨類玩具；另一種是帶電子功能的玩具。
帶電子功能的玩具雖然有很多種形式，但萬變不離其宗，其主要功能其實就三種要素：發(fā)聲、發(fā)光、能動。當(dāng)然這三種要素并不是完全獨立的，有的小玩具只有其中某個功能要素；有的玩具更有趣一些，往往結(jié)合了以上三種要素于一體，只是其功能的側(cè)重點不同而已。
因此，兒童玩具主要可以分為兩大類：第一類是語音發(fā)聲玩具；第二類是電動遙控玩具。我們先給大家介紹一下我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司開發(fā)的語音玩具方案。
一、語音玩具方案原理
語音玩具就是以趣味聲音為主要特色的玩具，擁有豐富多彩的聲音互動效果，例如趣味音效、音樂曲子、兒歌故事等。往往還會伴隨著五彩繽紛的燈光閃爍效果及觸摸、震動、彈簧等其它輔助效果。
語音玩具之所以能夠播放聲音，是因為里面的電路板里面有語音IC，它可以存儲、控制、播放聲音內(nèi)容。
語音芯片的工作原理是將語音信號通過采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字，存儲在IC的ROM中，再通過電路將ROM中的數(shù)字還原成語音信號。根據(jù)語音芯片的輸出方式分為兩大類，一種是PWM輸出方式，一種是DAC輸出方式，PWM輸出音量不可連續(xù)可調(diào)，不能接普通功放，目前市面上大多數(shù)語音芯片是PWM輸出方式。另外一種是DAC經(jīng)內(nèi)部EQ放大，該語音芯片聲音連續(xù)可調(diào)，可數(shù)字控制調(diào)節(jié)，可外接功放。
二、語音玩具方案的種類
1.單通道語音玩具
單通道的語音玩具就是同一時間只能發(fā)出一種聲音的玩具，聲音可以是音效類、人聲類、樂器類，其中音效與人聲類的玩具存儲的聲音格式通常是wav格式，而樂器類玩具的聲音文件是只有一個通道的Mid格式。這類代表玩具有：公仔娃娃、打地鼠玩具、故事機。
2.雙通道語音玩具
雙通道及更多通道的語音芯片,同一單位時間內(nèi)二個通道都可以發(fā)出音樂的音樂IC.電子聲音源文件一般為.Mid的二通道文件。這類產(chǎn)品比單通道的語音IC成本要高,語音芯片廠家在設(shè)計時為了平衡產(chǎn)品價格和應(yīng)用,一般來說,功能支持和聲音效果方面都會做得更完美一些。
3.多通道樂器玩具
多通道一般是指4通道及以上的玩具，它能夠播放三通道以上的聲音又稱為和弦音樂，常說的4和弦音樂玩具就是指4通道的樂器玩具。一般多通道的語音芯片都是同時支持音樂IC(Music IC)和語音IC(Speech IC)功能的。這類樂器玩具的例子有：電子琴玩具、玩具吉他、八音盒等。
三、語音玩具方案開發(fā)流程
語音玩具的功能相對比較簡單，通常一個工作日內(nèi)就能開發(fā)完成，大概的步驟是：
（1）客戶先提供功能說明書或者參考樣機，然后我司根據(jù)功能與聲音長短來選擇合適的語音IC。
（2）客戶指定音源（即聲音文件），我司也擁有一批聲音庫可以給客戶免費使用，也能幫助客戶處理聲音文件素材，將其優(yōu)化成合適的音質(zhì)與容量大小。
（3）電路設(shè)計與程序設(shè)計。
（4）功能DEMO制作測試，并送樣給客戶測試提意見。
（5）測試完畢后進入試產(chǎn)階段（EP/PP/MP）。
四、語音玩具的聲音文件格式
語音玩具所播放的聲音是預(yù)先制作過的，并存儲于語音IC或者Flash芯片里面，因此需要知道音源常見的文件格式，根據(jù)產(chǎn)品的需求與所選的語音芯片來確定最佳的音源文件類型。常見支持的聲音文件格式有：PCM格式、WAV格式、ADPCM格式、MP3格式、Linear Scale格式、Logpcm格式。
（1）PCM格式：Pulse Code Modulation脈沖編碼調(diào)制，它將聲音模擬信號采樣后得到量化后的語音數(shù)據(jù)，是最基本最原始的一種語音格式。同它極為類似的還有RAW格式和SND格式。它們都是純語音格式。
（2）WAV格式：Wave Audio Files是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式，也叫波形聲音文件，被Windows平臺及其應(yīng)用程序廣泛支持。WAV格式支持許多壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，但WAV格式對存儲空間需求太大不便于交流和傳播。WAV文件里面存放的每一塊數(shù)據(jù)都有自己獨立的標(biāo)識，通過這些標(biāo)識可以告訴用戶究竟這是什么數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括采樣頻率和位數(shù)，單聲道(mono)還是立體聲(stero)等。
（3）ADPCM格式：是利用對過去的幾個抽樣值來預(yù)測當(dāng)前輸入的樣值，并使其具有自適應(yīng)的預(yù)測功能與實際檢測值進行比較，隨時對測得的差值自動進行量化級差的處理，使之始終保持與信號同步變化。它適用于語音變化率適中的情況，而且聲音回放過程簡短。它的優(yōu)點是對于人聲的處理比較逼真，一般達到90%以上，已廣泛地應(yīng)用于電話通信領(lǐng)域。
（4）MP3格式：Moving Picture Experts Group Audio Layer III，簡稱為MP3。它是利用MPEG Audio Layer 3的技術(shù)，采取了名為“感官編碼技術(shù)”的編碼算法：編碼時先對音頻文件進行頻譜分析，然后用過濾器濾掉噪音電平，接著通過量化的方式將剩下的每一位打散排列，最后形成具有較高壓縮比的mp3文件，并使壓縮后的文件在回放時能夠達到較接近原音源的聲音效果。它的實質(zhì)是vbr（Variant Bitrate可變波特率）可以根據(jù)編碼的內(nèi)容動態(tài)地選擇合適的波特率，因此編碼的結(jié)果是在保證了音質(zhì)的同時又照顧了文件的大小。
（5）Linear Scale格式：根據(jù)聲音的變化率大小，把聲音分成若干段，對每段用線性比例進行壓縮，但是它的比例是可變的。
（6）Logpcm格式：基本上對整個聲音進行線性壓縮，將最后若干位去掉。這種壓縮方式在硬件上很容易實現(xiàn)，但音質(zhì)比Linear Scale差一些，特別是音量較小聲音比較細(xì)膩的情況下效果較差。主要用于pure speech方面。mid格式。mid格式的語音所占的空間比較狹小，有時短短20幾秒的芯片就能裝進去十多首mid格式的音樂。
以上就是我們?yōu)榇蠹医榻B的語音玩具方案相關(guān)知識，如果大家有兒童玩具類產(chǎn)品的電子功能開發(fā)需求，可以找我們評估芯片類型，并進行硬件與程序開發(fā)，提供IC或者PCBA皆可。
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