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ISD4002-120S 发布时间 时间:2025/10/28 9:33:04 查看 阅读:11

ISD4002-120S是一款由Nuvoton(新唐科技)推出的多段语音录放集成电路,属于ISD系列语音芯片中的高性能成员。该芯片采用CMOS技术制造,具备低功耗、高集成度和易于使用的特点,广泛应用于需要语音提示、语音播报或语音存储功能的电子产品中。ISD4002-120S支持直接模拟量存储技术(Patented Analog Storage Technology),无需A/D转换即可将声音以原始模拟形态保存在片上非易失性存储器中,从而保证了语音回放时的高保真度和自然音质。该芯片内部集成了振荡器、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器以及功率放大器等模块,只需外接麦克风、扬声器和少量阻容元件即可实现完整的录音与播放功能。其串行通信接口设计使其能够方便地与微控制器或其他数字系统进行连接,适用于智能家电、安防报警、医疗设备、玩具、教育器材等多种场景。芯片采用标准SPI兼容协议进行控制,通过简单的指令即可完成分段录音、任意地址播放、循环播放等功能操作。此外,ISD4002-120S具有掉电不丢失数据的特性,录音内容可在无电源状态下长期保存,极大提升了系统的可靠性和实用性。

参数

工作电压:2.7V ~ 5.5V
  供电电流:典型值15mA(播放状态)
  待机电流:小于1μA
  采样频率:8kHz
  音频带宽:300Hz ~ 3.4kHz
  信噪比:>60dB
  最大录音时间:120秒
  存储容量:非易失性模拟存储阵列,对应120秒语音
  接口类型:SPI兼容串行接口
  时钟源:内部精密振荡器
  封装形式:TSOP28 或 SOP28
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C

特性

ISD4002-120S的核心特性之一是其基于模拟量直接存储的技术,这种独特的架构避免了传统数字录音中常见的量化噪声和压缩失真问题,使得回放语音更加清晰自然,接近原始声音效果。芯片内部集成了自动增益控制(AGC)电路,能够在不同输入电平下自动调节录音信号幅度,防止因声音过强导致削波失真或过弱造成信噪比下降,从而确保各种环境下的录音质量一致性。
  另一个重要特性是其高效的分段录音与管理能力。用户可以通过SPI接口对芯片进行精确寻址,将120秒的总存储空间划分为多个独立片段,每个片段可单独录制、播放或删除,非常适合需要多条语音提示的应用场景,如语音导航、设备状态播报或多语言切换功能。同时,芯片支持手动触发和微处理器控制两种操作模式,灵活性高,便于系统集成。
  ISD4002-120S还具备良好的抗干扰能力和稳定性。其内置的防混淆滤波器和平滑滤波器有效抑制了高频噪声和采样过程中可能引入的伪影,提升了音频输出品质。功率放大器可直接驱动8Ω/16Ω扬声器,简化了外围电路设计,降低了整体成本。此外,芯片支持单电源供电,无需负电压或高压编程电压,符合现代便携式电子产品的设计需求。其低功耗特性也使其适用于电池供电设备,在待机模式下几乎不消耗能量,有助于延长续航时间。
  在可靠性方面,该芯片的存储单元基于ETOX(Electrically Programmable and Erasable Tunnel Oxide)技术,可实现数万次的录写寿命,并且数据保存时间长达10年以上,即使断电也不会丢失录音内容。这使得ISD4002-120S不仅适合一次性出厂预录语音的产品,也可用于需要现场录制和更新语音信息的动态应用场合。

应用

ISD4002-120S广泛应用于各类需要语音功能的嵌入式系统中。常见用途包括家用电器中的语音提示功能,例如洗衣机、微波炉、热水器等设备的操作指引和故障报警;在安防领域,可用于门铃、烟雾报警器、防盗警报器等产品中实现语音警示;在儿童玩具和早教设备中,该芯片支持多段录音和重复播放,适合制作会说话的玩偶、学习卡片或互动故事机。
  此外,该芯片也被用于工业控制系统的人机交互界面,如电梯楼层提示、自动售货机操作语音、医疗仪器的状态播报等。由于其体积小、外围简单,特别适合空间受限的便携式设备。结合单片机使用时,可通过程序灵活控制播放逻辑,实现智能化语音响应。例如在智能锁中,当识别成功或失败时播放相应的语音反馈;在公交系统中播报站点信息;在自助终端设备中提供操作引导等。
  教育类设备如电子词典、点读笔、语音计算器也常采用此类芯片来增强用户体验。其高保真音质和稳定的性能表现,使其成为中低端语音应用市场的理想选择。同时,由于开发门槛较低,无需复杂的音频编码解码算法支持,工程师可以快速完成产品原型设计并投入量产。

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ISD4002-120S参数

  • 标准包装27
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭接口 - 语音录制和重放
  • 系列ISD4002
  • 接口SPI/Microwire
  • 滤波器通频带3.4kHz
  • 持续时间120 秒
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳28-SOIC(0.295",7.50mm 宽)
  • 供应商设备封装28-SOIC