专利名称：多功能人体感应语音合成录放器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种利用语音合成原理进行录音，并可由人体发出的红外线来启动放音，也可自动定时重复启动或手动启动放音的多功能录放音装置。
人体感应语音合成录放器已开始应用于各种场合，这种装置是通过接收人体发出的红外线，启动播放予先录制好的语音信息，向靠近该装置所处区域的人发出提示、警告等信息，以引起人们对该现场情况的注意，它既可用于宣传、广告，又可作为警诫、防护的措施。目前日本ARROW电子工业株式会社生产的携带型可录音的语音合成报知器即是这类装置的一种产品。该装置具有二种功能，即由热释电红外传感器探测到移动的人体目标启动放音和连续定时重复放音。该装置还存在以下不足之处其一，录音时需要先按清除键，再将录音、放音选择开关放至录音状态，再启动录音按钮才能进行一次录音，操作比较繁琐；其二，该装置无录音自动电平控制功能，讲话声音太大时失真非常大，小时，由于数字录音所用A/D转换位数有限，也会产生很大失真，并且输出音量很小；其三，由于该装置长期处于末探测到人体目标的待机状态，音频功率放大器的供电电源末切断，存在长时间的电流消耗，使电池的使用寿命缩短；此外该装置无录音时的监听功能。
本实用新型的目的在于为克服已有技术的不足之处，设计出一种多功能人体感应语音合成录放器，使其不但具有人体感应启动放音，连续定时重复放音以及手动启动放音多种功能，并只需按一次录音键即可完成录音操作的特点，而且具有放音失真小，录音时可监听，工作稳定可靠，省电等诸多优点。
本实用新型设计的一种多功能人体感应语音合成录放器，包括对人体感应并转换成电信号的热释电红外传感器，对该信号进行放大及整形的传感器信号放大及整形电路，可进行语音录制、存储及放音的语音电路及其外围电路，与语音电路输出端相连对音频进行放大并播放的音频功率放大电路及与之相连的扬声器，其特征在于还包括分别与所说的传感器信号放大及整形电路及语音电路相连的放音控制电路以及与该语音电路相连进行各种功能选择、切换的多个功能开关，所说的放音控制电路包括一个双刀三置的切换开关、一个三极管及一个放大器。
本实用新型的各部分电路构成及原理如
图1所示，结合附图分别描述如下本实用新型包括热释电红外传感器I，传感器信号放大及整形电路II，语音电路III，音频功率放大电路IV以及放音控制电路V五大部分组成。在图1中各部分用虚线框标出。其中热释电红外传感器I的内部主要由热释电陶瓷敏感元件S1，S2和场效应晶体管U1组成，当有人体或其他温度不同于传感器温度的目标移近或移远时，在传感器的源极S输出一个微弱的信号送入传感信号放大及整形电路II，该电路通常由两级带通放大器和一级电压比较器U2组成，在没有探测到信号时输出为高电平，当有传感器信号输入时，该电路将输出负脉冲信号。
语音电路采用由单片或多片集成电路U3，外围电路由电阻、电容和多个开关构成。图1III中由话筒得到的声音信号经R20，C20送到语音电路的MICIN脚，语音电路内的放大器将该信号放大后由MICOUT脚送出。ADI脚为语音电路的模数转换部分的信号输入脚。从本脚进入语音电路的信号，将被转换成数字信号，存储在语音电路内的半导体存储器中。OUT脚用来输出由数字信号合成后所得到的语音信号。EOS脚，在录音或放音状态，为高电平，在其余状态为低电平。RESET脚接地时，将使整个语音电路复位。START脚接高电平时，将启动录音或放音过程。STOP脚接高电平时，将中止录音或放音过程。REC脚处于高电平时，由START脚启动的过程为录音过程。REC脚处于低电平时，则为放音过程。
音频功率放大电路IV接收从语音电路输出的合成后的语音信号经R23，C25送到R24电位器上，电位器R24用来调节输出音量的大小，经电位器R24调节后的语音信号由功率放大器U4放大后驱动扬声器发生声音。
放音控制电路，其中KA，KB为一双刀三置的切换开关，IC4C为一片4运算放大器集成电路中的一个运算放大器。KA开关的A1端接一二极管的阳极，二极管的阴极接电路II的输出端。KA的A2端接地，A3端悬空。KB开关的B1端与电源VCC相联，B2端悬空，B3端通过电位器R39与运算放大器的输出端相联。运算放大器的反相输入端分别与KA开关的活动接点，电解电容器C47的正极，及R34相联。R34的另一点与KB开关的活动接点相联。T3三极管的集电极与C47的正极相联，T3的发射极接地，基极通过一限流电阻R3与语音电路III的EOS端相联。运算放大器的同相端分别通过R49接到电源VDD，通过R51接地，通过R53接到输出端上。
该电路具有三种功能其一，当KA开关接到A1点，KB接到B1点时，这部分电路处于由热释电红外传感器来的信号触发驱动语音电路放音，并在放音结束后延时一段时间，然后再进入探测等待状态这一功能。上电后，热释电红外传感器和放大电路II经过一小段稳定时间后，在没有探测到人体目标时，电路II的输出端OUT为高电平。运算放大器IC4C的同相端电压由电源VDD和IC4C的输出端电压经R49，R51和R53分压后决定。典型的设计取R49＝R51＝R53使得该电压在IC4C输出为高电平和低电平时近似为2/3VDD和1/3VDD。上电后，由于IC4C的反相端接有电解电容器，电压上升较慢，同相端电压随电源VDD上升，上升得较快，IC4C输出为高电平，同相端电压近似为2/3VDD。语音电路III在不录音或不放音时，EOS端为低电平，晶体管T3也就处于截止状态。电解电容器C47由电源VCC通过电阻R34充电。C47正极的电压随时间逐渐上升。在C47正极电压低于IC4C的同相端前IC4C输出一直为高电平，图2(1)中A点的状态。当C47正极电压高于IC4C的同相端电压时IC4C的输出端由高变低，同时IC4C同相端电压也变为近似1/3VDD。如图2(1)中B点状态。当传感器探测到有移动的人体目标时，放大整形电路II输出一些负脉冲信号。当该输出电平变低时，电解电容器C47通过D4放电，使IC4C的反相端变为低电平，相应IC4C的输出端变为高电平。该高电平通过C15、D6在语音电路III的START脚产生一个上升脉冲，启动语音电路放音。语音电路开始放音后EOS端即变为高电平。该高电平通过R3使T3晶体管导通，这使得C47保持在低电平上。电路处在图2(1)中C点所示的状态。放音结束后，语音电路的EOS端由高变低电平，晶体管T3截止。电源VCC通过R34向C47充电。在C47的正极被充到超过IC4C同相端电压2/3VDD之前，IC4C输出端仍保持在高电平上。在这期间，电路II即使有脉冲输出，也只会使C47再次放电而不会使IC4C的输出翻转，因此也不能启动语音电路放音。这段延时时间由R34和C47的大小决定。这一延时是避免误放音所必需的。在放音期间，音频功放电路IV消耗大量电源电流，引起电源电压波动。在放音结束后需要有一小段时间才能使电源电压恢复稳定。电源电压不稳定时可能会影响到电路II部分的工作，因此在这一小段时间内禁止电路II部分的输出启动放音可避免由于电源不稳定而引起的误放音。当C47上的电压被充到超过IC4C的同相端电压约2/3VDD后，IC4C的输出端由高电平变为低电平，同时IC4C同相端电压也变为1/3VDD。这时电路V进入探测准备就绪状态。如图2(1)中D点所示。
其二，开关KA接于A2点，KB接于B2点时，V这部分电路不输出任何控制脉冲，语音电路可由手动启动放音。由于KA接于A2点即与地接通，而KB接于B2点为悬空状态，所以IC4C的反相端为低电平。IC4C的同相端，如前所述约为2/3VDD，因此IC4C的输出为高电平。由于IC4C的输出持续为高电平，通过C15的隔直和电阻R4接地的作用，二极管D6的阳极保持在低电平上，由于二极管反向截止，语音电路的启动端START由手动开关PB1控制。
其三，开关KA处于A3，KB处于B3位置。这时电路V处于定时自动重复振荡状态。上电后，IC4C的同相端电压立即随电源电压的建立而上升。由于IC4C的反相端接有电容器C47，电压上升较慢，反相端电压低于同相端电压，IC4C的输出为高电平。同相端电压约为2/3VDD。IC4C的输出高电平通过电位器R39，电阻R34向电容C47充电，C47上的电压随时间逐渐升高。如图2(2)中A点所示。当IC4C反相端上的电压升高到超过同相端电压时，IC4C翻转，输出变为低电平。同相端电压也随之变为约1/3VDD左右。这时由于C47上的电压高于IC4C输出端电压，于是通过电位器R39和电阻R34放电。各点电压波形如图2(2)中B点所示。
当反相端上的电压降到低于同相端上的电压时，IC4C翻转，输出变为高电平。该高电平通过C15、D6形成一上升脉冲送到语音电路III上启动语音电路放音。语音电路放音后，EOS端即变为高电平。该高电平驱动三极管T3，使T3导通，C47上的电荷通过T3放电，使IC4C的反相端电压保持在低电平上。各点电压波形如图2(2)中C点所示。放音结束后，语音电路的EOS端变为低电压，T3三极管截止。由于IC4C的输出端为高电平。所以通过电位器R39和电阻R34向电容C47充电，从而又回到与A点相同的状态。各点电压波形如图2(2)中D点所示。调节电位器R39的大小即调节C47上充放电时间常数的大小，从而可控制重复放音的时间间隔。这时R34用来防止电位器R39调整到最小时，在T3三极管导通时引起的IC4C，通过T3造成的短路问题。
本实用新型所说的传感器信号放大及整形电路可采用第一级、第二级带通放大器和一个比较器组成的三级放大电路，所说的第一、二级之间采用隔直电容耦合；所说的语音合成芯片采用一片T6668和1～4片256K位的动态存储芯片；还可包括由电阻、电容二极管及三极管构成的录音电平自动控制电路。
本实用新型在上述各部分电路的基础上可增加由二个与非门接成的双稳态电路组成的录音启动电路，也可增加由耳机插孔及二个三极管及相应电容、电阻构成的录音时耳机监听电路，此外还可增加由二个三极管及相应电容、电阻构成的在装置待机时切断音频放大电路电源的省电电路。
本实用新型不但电路稳定、可靠、操作简便，可实现人体感应启动放音，连续重复放音以及手动起动放音三种功能；而且具有失真小，音量可自动调节，避免误放音，省电等诸多优点，可适用多种场合。
附图简要说明图1为本实用新型总体结构电路原理图。
图2为本实用新型各处电压波形示意图；其中图2(1)为人体感应启动放音过程中的各点电压波形图；其中图2(2)为定时自动重复放音过程中的各点电压波形图。
图3为本实用新型的一种实施例整体电路结构连接示意图。
图4为本实施例基本电路部分电路结构示意图。
图5为本实施例外型结构示意图。
本实用新型设计出一种多功能人体感应语音合成录放器实施例，如图3、4所示，结合各图详细描述如下图3为本实施例电路结构示意图，由热释电红外传感器I，传感器信号放大及整形电路II，语音电路III，音频功率放大电路IV，放音控制电路V，录音启动电路VI，录音电平自动控制电路VII，录音时喇叭声音切断及耳机监听电路VIII以及省电电路IX，九部分组成。第I～V部分为基本电路，其结构如图4所示其工作原理如前所述，其中传感器信号放大整形电路II电路由三级组成。第一级为带通放大器，第二级也是一个带通放大器，与第一级之间采用隔直电容隅合，二级综合带宽在0.1～10Hz左右。第二级的直流工作电平点由IC4A的同相端电位来决定，该电位由电阻R36、R37和R38分压而定。该级放大器输出电压围绕着该电位上下波动。第三级IC4B接成一个比较电路，同相端为参考电压，由R36、R37、R38分压而定。该参考电压比IC4A的同相端要高出R37上的分压电压。当IC4A的输出电压的高于IC4B的同相端电压时，IC4B即输出一个负脉冲。这一部分电路所用的三个运算放大器由一片四运算放大器集成电路提供。
语音电路III的集成电路采用东芝株式会式的语音控制芯片T6668根据录音时间的长短需要，可按1～4片265K位动态存储芯片或1～4片64K位的动态存储芯片。本实施例为二片256K位的动态存储芯片。T6668的EOS脚在录音或放音期间为低电平，其它时间为高电平，该信号通过一个与非门变为录音、放音期间为高电平；其它时间为低电平，该输出端称为EOS。音频功放电路IV采用了一片飞利浦公司的TDA2822M芯片。TDA2822M是一通用双声道功放集成电路，在本实施例中接成桥式放大电路，以便在较低的电池供电电压(6V)下获得较大的输出功率。也可用单端输出的放大电路。
本实施例除上述五部分电路外还包括录音启动电路VI其电路结构如图3中VI所示，本电路完成下列功能第一，当录音键按下时，实现下列时序操作①使语音电路RESET端低电平复位。②将语音电路IIIREC端置高电平使语音电路处于录音状态。③将语音电路III的START脚置成高电平启动录音。
第二，整机电路当接上电源时，将语音电路III的RESET脚保持在低电平一段时间，实现语音电路上电复位要求。
电路联接特征如下与非门IC5A、IC5D接成双稳态电路。IC5A的输入端1脚通过一电阻R10接到+5V电源上，在1脚与地之间联接录音按键REC，在录音开关上并联电容器C52。与非门IC5D的输入端13脚与语音电路III的EOS端相联。与非门IC5A的输出端3与语音电路的REC端直接相联，并通过一二极管D10与语音电路的START脚相联。语音电路的复位端RESET通过电容器C50接地，并通过二极管D5和接成非门状态的与非门IC5B的输出端相联。其中D5的阳极与RESET端相联。与非门IC5B的输入端通过电阻R52接地，并通过电容器C51与IC5A的输出端相联。
电路的工作原理1、上电复位的实现上电时，语音电路的RESET端接有电容器C50。C50上的电压不能突变，C50上的电压从零慢慢上升，使得RESET端的电压在语音电路的供电电压稳定后一段时间才上升到高电平，从而实现语音电路上电复位过程。在上电过程中，IC5B的输入端由于有R52电阻接于地上，为低电平，IC5B输出为高电平，二极管D5用来避免这一高电平影响语音电路的复位。
2、上电后双稳态电路的状态上电后，在没有录音或放音动作时语音电路的EOS端为低电平，因此IC5D的13脚为低电平，输出端11脚则为高电平。IC5A的2脚与IC5D的11脚相联，也为高电平。IC5A的另一输入端1通过电阻R10接在+5V高电平上，因此IC5A的输出为低电平。
3、REC键按下后的动作过程a、REC键按下后，C52通过REC键放电IC5A的输入端1脚变为低电平，输出端3变为高电平。该由低变高的上升脉冲通过C51送至IC5B的输入端，使得IC5B输入端暂时变为高电平，输出端即变为低电平，于是C50通过D5放电至低电平，RESET变为低电平而使语音电路复位。由于C51的隔直作用，IC5B的输入端，在R52电阻的作用下，逐步又降为低电平，IC5B的输出也上升为高电平，C50由语音电路内部接于RESET端上的上拉电阻充电而升为高电平，RESET端电平变为高电平后，复位过程结束。b、由于C52的作用，IC5A的输入端1的电平，即使REC键按下后马上抬起，也会保持一段时间的低电平。IC5A的输出端上升为高电平后，一方面加到REC端将语音电路置成录音状态，另一方面通过二极管D10启动START端开始录音。录音开始后，语音电路的EOS变为高电平于是IC5D的二个输入端都为高电平，IC5D的输出端降为低电平。于是双稳态电路保持在IC5A输出高电平IC5D输出低电平的状态。录音结束后，语音电路的EOS端变为低电平，双稳态电路变为IC5D输出高电平，IC5A输出为低电平的状态。也就为下一次启动录音作好准备。为上述时序的正常实现，要求电容器C52的大小要大到RESET端已上升到高电平，语音电路已开始录音，并且EOS端已上升为高电平，这时IC5A的输入端1脚的电平还在低电平上。C52过小，上述时序不能正常实现。
录音电平自动控制电路VII，这一部分电路是在语音电路III采用类似东芝的T6668芯片时才必须的，其它有些语音芯片内部具有这一功能则不需要外加这部分电路。本电路所要达到的目的，是要充分利用语音电路内部的话筒输入放大器的放大能力，在话筒输入信号比较小时，使放大器处于最大放大能力下工作。当话筒输入信号较强时，这部分电路要使得话筒放大器输出信号控制在一定幅度上，以避免信号幅度过大引起很大失真。电路构成如图3中的VII所示。
驻极体话筒MIC的正极通过电阻R22接于电源VCC上。话筒的负极接地。话筒的正A点通过R20、C20与语音电路的MICIN相联。语音电路的MICOUT通过电容C60、二极管D11、电阻R61与晶体管T5的基极相联。二极管D11的阳极与电容C60相联并通过R60电阻与地相接。D11的阳极通过电容C61与地相接。晶体管T5的发射级接地，集电极通过电阻R7接电源VCC。晶体管T5的集电极与B点之间通过电容C62相联。
电路原理R22向话筒MIC提供一直流电源。话筒上的信号通过R20、C20送到话筒放大器MICIN端，经放大后由MICOUT端输出。当话筒信号较小时，从MICOUT输出的信号也较小，该信号通过C60隔除直流分量后的交流成份直接加到R60上。当信号较小时，二极管D11和三极管T5的基极发射极均不能导通，T5处于截止状态。T5对话筒信号放大无影响。当话筒信号变大时，R60上的交流成份也变大，大到D11能导通时，通过二极管D11的检波作用，在电容C61上得到一个反映交流信号强弱的直流电平，C61用来作检波后的滤波电容。当C点电平高到大于三极管基极发射极之间的导通电压时，T5导通，由于R61的限流作用，C点电压越高，T5的基极电流越大，相应集电极电流也越大。T5的集电极电流来自二部分，由R7提供一直流成分，由C62从B点分流一部分交流成分。T5的集电极电流越大，从B点分流走的交流电流也就越大，由于R20的限流作用，B点的交流电压也就相应降低，从而降低了输入MICIN端的话筒信号，从而达到控制MICOUT输出电平的目的。
录音时喇叭声音切断及耳机监听电路VIII功能a、耳机末插入时，在录音过程切断喇叭放音；b、当耳机插入时，在录音过程允许耳机监听录音过程。
电路构成如图3中的VIII所示，在语音电路的输出端OUT所联R23的另一端D点接一三极管T1的集电极。T1的发射极接地。基极接一电容C26，一路通过电阻R27与IC5A的输出端相联。另一路与晶体管T4的集电极相联。T4的基极通过一电阻R6与耳机插座的则极相联，该则极同时通过电容C16接地。功放电路的一个输出OUT1与喇叭SPK联接，另一个输出端与喇叭的另一个极分别与耳机插座上的一对常闭合触点相联。OUT2输出端对地必须有一直流电平。
3、工作原理，耳机末插入耳机插孔时，晶体管T4的基极上末加任何电平为低电平、T4截止。当录音键按下时，如前所述，电路VI中，与非门IC5A的输出端上升为高电平。该高电平通过图3中VIII的R27驱动T1，使下导通。T1导通后，对D点进行旁路，使音频信号旁路掉，从而切断了送往功放电路的音频信号。使喇叭不能发出声音。当耳机插入P2时，耳机接于P2的则电极与功放电路OUT2之间。由电路V的OUT2对地有一直流电平，该直流电平通过耳机加至电容C16之上通过C16的隔直滤波作用，耳机上得到一个纯交流的音频功率信号，三极管T4的基极得到一直流电平，该直流电平使T4导通，T4导通又使T1的基极拉至低电平，从而T1截止，避免了录音过程T1导通而切断送向功放的声音信号，耳机可以正常听到录音时的声音。
省电电路IX作用在录音或放音过程向功放电路供电，其它时间切断功放电路的供电。
电路构成如图3中IX所示。在功率放大电路的供电端与电源之间接入一只PNP的三极管T8。三极管的集电极接功放电路，发射极接电源VCC。该三极管的基极通过电阻R56接另一NPN三极管T7的集电极，T7的发射极接地。T7的基极通过电阻R57接语音电路EOS端。
工作过程录音或放音时，语音电路的EOS端为高电平，三极管T7导通，向T8提供了一基极电流的通道，T8通道，电源VCC通过T8向功率放大电路V供电。C10用来降低功率放大器供电端的电压波动和减少流经T8的电流波动。
其余时间，EOS端为低电平T7截止，T8的基极电流被切断，T8也截止，于是切断了向V的供电。
本实施例各部分电路均安装在一扁型小盒体内的电路板上，盒体正面布局如图5所示，各部件描述如下1为喇叭；2是由红外透镜和热释电红外传感器组成的人体感应探测头；该红外透镜是由许多小的菲涅耳(Fresnel)红外聚焦透镜组成的半球型组合透镜。3为放音键，用来启动回放预先录好的语音信号。4是停止键，用来终止正在进行的录音或放音过程。10是录音键，用来启动录音过程。5是录音放音指示发光二极管，在录音或放音时，该发光二极管点亮。6是电容驻极体话筒。7是耳机插孔，既可插入耳机使用，也可将语音信号输出给其它扩音设备使用。8是带电源开关的音量控制电位器。9是外接电源插座。11是双刀三置的功能切换开关，其三个位置分别对应于由人体感应启动放音，自动定时重复启动放音和仅能由手动启动放音三种功能。
权利要求1.一种多功能语音合成录放器，包括对人体感应并转换成电信号的热释电红外传感器，对该信号进行放大及整形的传感器信号放大及整形电路，可进行语音，录制、存储及放音的语音电路及其外围电路，与语音电路输出端相连对音频进行放大并播放的音频功率放大电路及与之相连的扬声器，其特征在于还包括分别与所说的传感器信号放大及整形电路及语音电路相连的放音控制电路以及与该语音电路相连进行各种功能选择、切换的开关及多个功能键，所说的放音控制电路包括一个双刀三置的切换开关、一个三极管以及一个放大器。
2.如权利要求1所述的多功能语音合成录放器，其特征在于所说的传感器信号放大及整形电路由第一级、第二级带通放大器和一个比较器组成的三级放大电路，所说的第一、二级之间采用隔直电容耦合；所说的语音合成芯片采用一片T6668和1～4片256K位的动态存储芯片；
3.如权利要求1所说的多功能语音合成录放器，其特征在于还包括由电阻、电容二极管及三极管构成的录音电平自动控制电路。
4.如权利1所说的多功能语音合成录放器，其特征在于还包括分别与所说功能键和语音集成芯片相连的录音启动电路，该电路包括一个与非门接成自动复位电路及由二个与非门接成双稳态电路构成录音起动电路。
5.如权利1所说的多功能语音合成录放器，其特征在于还包括录音时耳机监听电路，该电路包括连接在所说语音芯片的输出端的二个三极管及其电容电阻，以及连接在音频放大电路与扬声器之间的耳机插孔所构成。
6.如权利1、2、3、4或5所说的多功能语音合成录放器，其特征在于还包括由二只连接在一起的三极管组成的省电电路，该电路的一只三极管连接在音频放大电路的供电端，另一只三极管与语音电路的EOS端相连。
专利摘要本实用新型属于人体感应语音合成录放装置的改进，本装置主要包括热释电红外传感器，传感器信号放大及整形电路，语音电路，音频功率放大电路及放音控制电路，在此基础上还可增加录音电平自动控制电路，录音启动电路，录音时耳机监听电路及省电电路等。本装置电路稳定、可靠、操作简便，可实现人体感应启动放音、连续重复放音以及手动放音三种功能；且具有失真小，音量可自动调节，避免误放音，省电等诸多优点，可适用多种场合。
文档编号G11B31/00GK2217838SQ95201479
公开日1996年1月17日 申请日期1995年2月24日 优先权日1995年2月24日
发明者朱洪兴 申请人:朱洪兴