[实用新型]嵌入式PWM数字语音播报装置

说明书

本实用新型涉及一种嵌入式PWM数字语音播报装置，包括PWM信号线LINE与音频功放ICU7，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别设置一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN‑通过音频信号输入电路与PWM信号线LINE连接，音频功放ICU7中的正向输入端IN+通过电容C11接地，音频功放ICU7中的电压基准端BP同样通过电容C11接地，音频功放ICU7中的输出端输出经滤波和放大后的电压信号，并与扬声器J2连接，从而通过音频信号输入电路将声音从PWM信号线LINE的脉冲波中分离出来还原成人耳能识别的声音，通过音频功放ICU7中集成的两个运算放大器，驱动扬声器发出声音，通过电容C11的设置，提高了音频功放ICU7内部偏置电压的稳定性并减少了PSRR对输出信号的影响。

技术领域

本实用新型涉及一种音频转换电路，具体涉及嵌入式PWM数字语音播报装置。

背景技术

随着嵌入式领域的拓展，目前许多微控制器芯片一般都不具备数据——模拟的双向通道，但几乎都集成有PWM产生模块。例如采用STM32F030R8T6型号单片机中的PWM模块，来还原存储在存储器中的声音采样数据，可以在几乎不增加成本的情况下，实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

然而由于STM32F0系列单片机中未包含数/模转换的模块，为了要给其扩展语音功能，通常的做法是增加一块数/模转换芯片。虽然这样做可以得到非常好的音质(取决于数/模转换芯片的性能)，但由于要多使用一块数/模转换芯片，在对音质要求不太高的应用中，会给设计增加额外的成本，同时也使电路设计相对复杂。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种通过音频信号输入电路将声音从PWM的脉冲波中分离出来，驱动扬声器发出声音的嵌入式PWM数字语音播报装置。

为了到达上述目的，本实用新型设计的嵌入式PWM数字语音播报装置，包括PWM信号线LINE与音频功放ICU7，所述的音频功放ICU7中的输入端与输出端中分别设置一个运算放大器，其中，音频功放ICU7中的反向输入端IN-通过音频信号输入电路与PWM信号线LINE连接，音频功放ICU7中的正向输入端IN+通过电容C11接地，音频功放ICU7中的电压基准端BP同样通过电容C11接地，音频功放ICU7中的第一音量输出端VO1与第二音量输出端VO2输出经滤波和放大后的电压信号，并与扬声器J2连接。

上述方案中通过音频信号输入电路将声音从PWM信号线LINE的脉冲波中分离出来还原成人耳能识别的声音，通过音频功放ICU7中集成的两个运算放大器，驱动扬声器发出声音，通过电容C11的设置，提高了音频功放ICU7内部偏置电压的稳定性并减少了PSRR对输出信号的影响。

进一步的方案是，所述的音频信号输入电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C13与电容C14，所述PWM信号线LINE与电阻R4连接，电阻R4通过电容C13接地，电阻R4还通过电容C14与电阻R5连接，电阻R5与音频功放ICU7中的反向输入端IN-连接，音频功放ICU7中的反向输入端IN-通过电阻R6与音频功放ICU7中的第一音量输出端VO1连接。

上述方案中通过电阻R4的设置，限制电容C13的充放电速度，通过电容C13的设置，让高频信号与地相通，通过电容C14的设置，将整流后的脉动直流电滤波成理想直流电，使得干扰基本不进入音频功放ICU7中的输入端，干扰交流信号基本上不予放大，吸收干扰信号和稳定电压，通过电阻R6的设置，使音频功放ICU7两个运算放大器各自输入端中的对地直流电阻相等，运算放大器中的偏置电流不会产生附加的失调电压，从而降低输入偏置电流对于输出端的影响。

更进一步的方案是，所述的电容C11、电容C13与电容C14均采用陶瓷电容的设置，其中，电容C11＝1uF/50V、电容C13＝2.2uF/50V、电容C14＝0.7uF/50V，所述电阻R4＝1K、电阻R5＝4.3K和电阻R6＝22K。