音樂芯片是一種簡單易用的語音電路，其內(nèi)部包含振蕩電路，可通過外部連接少量分立元件來產(chǎn)生多種音樂信號。它是語音集成電路的重要組成部分，廣泛應用于音樂電子賀卡、電子玩具、音樂蠟燭、電子鐘、電子門鈴、家用電器等領域。
結(jié)構(gòu)組成
音樂芯片包括地址計數(shù)器、音符節(jié)拍存貯器ROM、頻率發(fā)生器和延遲計數(shù)器等部分。其中，地址計數(shù)器負責在ROM中指定PC指針的位置，每次頻率輸出延遲時間結(jié)束時觸發(fā)計數(shù)器累加并切換至下一頻率輸出和延遲，音樂播放完畢后清零。音符節(jié)拍存貯器ROM存儲音樂的頻率和延遲數(shù)據(jù)。頻率發(fā)生器產(chǎn)生指定頻率的方波振蕩輸出，如果無法停止輸出，則直接輸出超聲波。延遲計數(shù)器控制頻率輸出的時間長度，每1毫秒減少1，直到減至0時觸發(fā)PC計數(shù)器加1，從ROM讀取下一個節(jié)拍數(shù)據(jù)。當PC指針超過節(jié)拍總數(shù)時，將其清零，防止讀取到隨機數(shù)據(jù)。
工作原理
音樂芯片的工作原理涉及從ROM中讀取頻率和延遲數(shù)據(jù)，將頻率數(shù)據(jù)輸入頻率發(fā)生器，同時將延遲數(shù)據(jù)輸入延遲計數(shù)器。當延遲計數(shù)器減至0時，頻率發(fā)生器繼續(xù)輸出指定頻率。隨后觸發(fā)PC指針加1，讀取下一個節(jié)拍數(shù)據(jù)。當PC指針超出節(jié)拍總數(shù)時，將其清零，以免讀取到錯誤的數(shù)據(jù)。能夠產(chǎn)生WAV聲音的音樂芯片的放音原理類似于聲卡，即將一段音樂數(shù)據(jù)燒錄到內(nèi)部，數(shù)據(jù)根據(jù)PC指針發(fā)送給內(nèi)部DAC進行播放。如果采樣率為8kHz，則每125微秒觸發(fā)PC指針加1，從ROM中讀取下一個數(shù)據(jù)，無需解碼，且通常不具備錄音功能。
燒寫過程
音樂芯片的音樂內(nèi)容被燒寫在其ROM中，燒寫原理是通過切斷內(nèi)部微小電路來實現(xiàn)存儲。芯片通過細金屬絲或接觸點連接到電路板上，黑色物質(zhì)主要用于固定和密封。盡管外觀可能相似，但集成度的高低并不取決于外形，現(xiàn)代集成電路已經(jīng)達到了微米甚至納米級別。單個電阻的尺寸可以縮小到數(shù)十微米至數(shù)百納米。除了傳統(tǒng)的音樂芯片，也可以使用單片機、蜂鳴器或揚聲器、聲音放大電路、電池等組件來實現(xiàn)類似的功能。單片機通過控制指定IO口的高低電平和延遲來產(chǎn)生不同的頻率，進而控制蜂鳴器和放大電路產(chǎn)生各種聲音。此外，還能產(chǎn)生PWM信號、指定頻率范圍內(nèi)的噪聲、掃描信號以及其他信號疊加，從而實現(xiàn)更強的音頻效果。
種類
市場上有許多類型的音樂芯片，根據(jù)音樂輸出特點可分為單曲、復音、音樂帶閃燈、唱歌等多種類型。這些芯片常用于音樂播放器，如生日賀卡芯片屬于單曲芯片。按照能否錄制，還可分為可錄和不可錄兩類，可錄芯片允許用戶將自己的聲音記錄下來并通過電路播放。常見的例子包括音樂玩具盒和留聲機。封裝形式方面，有COB黑膏軟封裝和三極管封裝等形式。音樂集成電路通常采用“軟封裝”，也有雙列直插和單列直插封裝，還有稱為“音樂三極管”的晶體三極管外形封裝。使用者可根據(jù)實際需求選擇合適的音樂芯片。
參考資料 >
什么是MP3語音芯片，音樂芯片的功能特點是什么?.搜狐網(wǎng).2024-11-11
電子技術課程設計 光控音樂門鈴.doc.淘豆網(wǎng).2024-11-11
【技術】音頻芯片的工作原理及種類.世強贏創(chuàng)平臺.2024-11-11