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基于复旦微FM33LF016的电梯报站器语音输出方案

04/28 17:11
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背景

在现代建筑及交通系统中,电梯已成为不可或缺的运输设施。为了提升电梯乘客的用户体验,电梯通过内置语音报站功能,将当前抵达楼层信息清楚地传递给每位乘客,以提醒乘客准确的上下楼层。

语音播报功能两种常见的音频输出技术分别为PWM(Pulse Width Modulation, 脉冲宽度调制)和DAC(Digital to Analog Converter, 数字-模拟转换器),其中,DAC技术是通过数字-模拟转换功能将数字音频信号转换为模拟信号,其输出的音频与PWM输出技术相比具有更好的音质和更低的失真度。无论在嘈杂的商业中心,还是在静谧的医院环境,DAC都能保证报站声音的清晰度和可辨识度,让每一位乘客都能准确获取到站信息。

方案特色

复旦微基于FM33LF016推出了一套DAC音频输出方案。该方案通过SPI接口从Flash中读取数字音频信号数据(wav格式),并通过DMA将数据传递给片内集成的DAC模块,实现将数字音频信号转换为模拟信号。

此外,片上集成了OPA,可以增强驱动能力,配合DAC通过功放实现音频输出。相较于传统的通过外挂语音芯片实现音频输出的方案,本方案整体BOM成本具有显著成本优势,并可提供整套音频输出解决方案供客户使用。

除了从Flash中读取信号,本方案同样支持从外挂SD卡中读取信号以及音频处理,并且外挂SD卡支持FATFS文件系统。
    本方案具备以下功能:(1)芯片内置1个10位电压输出型DAC,用于语音输出;

(2)芯片内置2个OPA,可配置为Buffer模式,配合DAC输出;

(3)支持外挂SD卡挂载FATFS文件管理系统;

(4)支持片上或外挂FLASH内音频文件编辑及烧录;

(5)音频文件批量处理(mp3转wav);

(6)音频文件断点续传,可在背景音播放时插播其他音频;

FLASH音频处理

首先,将mp3文件转换为wav格式。将多个mp3文件导入音频处理软件;

选中多个音频文件后,将文件转换为单声道音频,如下图:

按如下配置导出为wav文件:

将mp3文件转换为wav格式同样可以通过批量处理工具实现。如下图所示:

通过“WavProcess_boxed.exe”文件可以实现多个wav文件合并,如下图:


生成wav文件后,可以通过烧录设备将音频数据烧录至Flash中。

SD卡内音频处理    
将mp3文件转换为wav格式的方法同上。生成wav文件后,通过“WavProcess.exe”选择输入的wav文件,并在同目录下生成新的wav文件;生成后,修改文件名和后缀。受芯片空间限制,文件名不能超过8个字符;且后缀要改成txt格式。例如:“ABCDEFGH.txt”。修改后,放到SD根目录中。

►场景应用图

►展示板照片

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