O post explica um circuito modulador de voz que mudará ou transformará a voz única de um indivíduo em uma forma completamente nova. A nova voz será diferente do tom de voz original e irreconhecível.
O Conceito de Circuito
O tom característico da voz de cada indivíduo é especificamente único em todas as circunstâncias. Quantas vezes recebemos um telefonema e simplesmente ouvindo nosso interlocutor é capaz de saber imediatamente quem está do outro lado.
Em muitas ocasiões somos capazes de reconhecer a presença de alguém em um grupo ou em uma reunião social apenas ouvindo sua voz, sem sequer ver o indivíduo.
Você estaria interessado em mudar o timbre da voz de uma pessoa à vontade e fazê-la parecer completamente diferente para outras pessoas? Ou modificá-lo mesmo como um robô ou um ser de algum outro planeta?
O circuito de trocador de voz digital proposto é exatamente projetado para fazer isso por você e muito mais.
Baseado em uma tecnologia de modulador de voz da HOLTEK, este chip modificador de voz processa digitalmente o sinal de voz alimentado em tempo real.
Ele faz isso deslocando o espectro de frequência associado à voz, para cima ou para baixo em sete etapas incrementais e a saída resultante é ouvida como relativamente mais fina ou mais espessa em sua frequência.
O resultado pode ser comparado ao obtido quando a velocidade de reprodução de uma informação vocal gravada em uma fita é aumentada ou diminuída, exceto que não afeta ou distorce a velocidade da fala, além de adicionar dois efeitos sonoros especiais: vibrato e robô para um exemplo de discurso.
O primeiro recurso entre os dois modifica sua voz com mais trêmulo enquanto o segundo o influencia simulando uma voz tipo robô.
No entanto, em ambas as saídas, a voz é alimentada ao IC através de um microfone de eletreto padrão e a saída dimensionada é reproduzida através de um alto-falante dinâmico.
Todo o sistema funciona com uma bateria de 9V.
Diagrama de circuito
Se você tiver problemas com o projeto acima, você pode construir o seguinte circuito original da folha de dados do HT 8950.
Você pode substituir a seção do amplificador de áudio por qualquer outro circuito amplificador compatível de sua escolha.
Como funciona
O HT8950 inclui, entre outros blocos funcionais de um amplificador com microfone de polarização interna, um A/D de 8 bits, uma RAM estática (SRAM) e um conversor D/A de 8 bits.
Os A/D e D/A funcionam a uma taxa de amostragem de 8Khz, mais do que suficiente para cobrir o espectro da voz humana (3Khz) e proporcionam uma qualidade de saída e relação sinal-ruído (SNR) muito elevada.
A tabela a seguir resume a função de cada pino para a versão HT8950A.No.
Detalhes da Pinagem do HT8950A
FUNÇÃO1
- Entrada OSC1 do oscilador2
- Seletor de modo de entrada VIB vibrato3
- Seletor de entrada de passo TGU UP4
- Etapa do seletor de entrada TGD PARA BAIXO5
- Etapa do modo do seletor de entrada ROB ROBOT6
- Linha de alimentação negativa VSS (GND) 7
- NC Não conectado8
- Amplificador interno de saída A0 9
- Entrada AIN do amplificador interno 10
- Linha de energia positiva VDD 11
- Saída de LÂMPADA LED para volume12
- ÁUDIO Saída de Áudio 13
- Amplificador interno de tensão de referência VREF 14
- entrada de teste de chip TS15
- Frequência de saída de controle FVIB vibrato16
- Saída OSC2 do osciladorIn
Modulador de Voz Digital
O sistema consiste basicamente em um modulador de voz digital e um amplificador de áudio, desenvolvido em torno respectivamente do chip IC1 (HT8950A) e IC2 (LM386I) a voz do usuário é captada por um microfone de eletreto (MIC1) e reproduzida normalmente ou com offset de frequência em um alto-falante dinâmico (SPK1). Todo o conjunto funciona com uma bateria de 9V (B1).
Após ser capturado pelo microfone, o sinal de voz é aplicado ao amplificador interno HT8950 através da rede R4 C2.
O ganho de tensão deste amplificador, que é um circuito aberto é tipicamente igual a 2000, determinado R3 (resistor de realimentação) e R4 (resistência de entrada), sendo da ordem de 8,3 vezes.
Os resistores R5 e R7, juntamente com o capacitor C4, fornecem as condições de polarização do elemento eletreto. Um amplificado e limitado no tempo de banda, o sinal de voz HT8950 injetado nos bits A/D onde o 8 interno é digitalizado a uma taxa de amostragem nominal de 8Khz . O gerador de sinal de amostragem produz uma base de tempo, por sua vez controlada por um oscilador.
A frequência deste último, que é de cerca de 512Khz, é determinada por R2. Após o sinal de voz digitalizado ser armazenado em uma RAM estática (SRAM), também controlada pelo gerador de base de tempo, um circuito de controle extrai as informações da RAM e as transfere para um registro de travamento.
A partir deste último, o sinal de fala vai para um conversor D/A a 8 bits redefinido para sua forma analógica original ou espectro de frequência deslocado. Este sinal está disponível na saída AUDIO (pino 12).
Dependendo da velocidade com que os dados SRAM para o D/A são entregues, o sinal original é reproduzido com ou sem espectro de frequência de deslocamento.
Esta condição depende do passo selecionado pelos botões tipo S2 (UP) e S3 (DOWN).
Especialmente, a cada toque, mova o espectro de fala S2 para cima e S3 o mova um passo para baixo. Em ambos os casos, a sequência é repetida ciclicamente, conforme mostrado na Figura 3.
Uma vez convertido para sua forma analógica, o sinal de fala é aplicado através da rede C3 R8 a um amplificador LM386 (IC2), responsável por orientar o falante (SPK1) e torná-lo audível.
O resistor R6 atua como um pull-down do modo de corrente interna do D/A HT8950 e o trimmer R9 como sistema de controle de volume mestre. Outros componentes cumprem funções auxiliares.
D1 limita particularmente a tensão de alimentação a um valor seguro HT8950 (abaixo de 2,8V) e a frequência de vibrato R1 fixada em 8 Hz, aproximadamente.
Lista de Materiais
Resistência (1 / 4W 5%)
- R1-100K
- R2-47K
- R3-39K
- R4, R5, R6-4,7K
- R7-470
- R8-8,2K
- R9-5K, Trimmer, 1 volta
- Capacitores
- C1-4,7uF / 16V eletrolítico
- C2-0,47uF (474), cerâmica
- C3, C5-0,1uF (104), cerâmica.
- C4, C6, C7-220uF / 16V, eletrolítico.
Semicondutores
- Diodo Zener D1-6,2V / 0,5W
- Circuitos IntegradosModulador de voz IC1- HT8950A
- Amplificador de áudio IC2-LM386
- Transdutores MIC1- microfone de eletreto, miniatura
- SPK1- Alto-falante 8 / 0,25W
Eletromecânico
S1, …, S4-interruptores de botão de pressão Conector miniatura tipo NAJ1 para encaixe de bateria de 9V.
Outro circuito modulador de voz simples
O diagrama de circuito para o modulador de voz pode ser visto na figura abaixo.
Quatro células secas geram os 6 V necessários para operar o amplificador de áudio LM386, U2. O resistor R4 e o diodo Zener D1 são usados para diminuir e controlar a tensão da bateria para 3,6 V para operar o dispositivo processador de sinal HT8950, U1. S1 é o interruptor de alimentação que também é a parte integrada do potenciômetro de controle de volume, R5. Os capacitores C8 e C5 fornecem suavização da alimentação CC para o circuito.
Ao usar o circuito modulador de voz, o sinal de voz é detectado pelo eletreto MIC1 e o sinal é AC acoplado pelo capacitor C1 ao pino 6 do IC U1 (pino 6 é o pino de entrada do estágio de pré-amplificador do IC). Os resistores R8 e R9 são configurados para fixar o ganho do pré-amplificador interno em torno de 8, que é determinado pela equação:
Vout = (R9/R9) x Vin
O estágio de pré-amplificador de saída do IC depois de passar por um buffer stgae é aplicado ao conversor analógico-digital interno de 8 bits do chip. Esse sinal de voz é então amostrado pelo conversor a 8 kHz através de um gerador de base de tempo. Além disso, a memória SRAM interna salva as figuras digitais de 8 bits nela.
Ao mesmo tempo, o circuito de controle do controle IC fornece os pulsos de clock para os dados SRAM para um conversor digital-analógico (DAC). Este estágio posteriormente reproduz o sinal de voz analógico através do pino de saída 9.
O sinal processado depois disso se move através de um filtro passa-baixo criado através da amplificação via R5 que finalmente aciona o alto-falante SPKR1. O potenciômetro R5 é usado para controlar o volume do sinal de voz modulado de saída.
Se a informação de voz for ligada e desligada da SRAM do U1 com precisamente a mesma frequência, o sinal de voz original será reproduzido sem quaisquer modulações ou alterações.
No entanto, caso a informação digital seja modificada antes de transferi-la através do DAC, alguns efeitos sonoros muito bizarros podem ser gerados! A chave DIP de 4 etapas, S2, é empregada para estabelecer os modos de trabalho do IC HT8950 (consulte a Tabela 1).
Efeitos de modulação de voz
O chip HT8950 pode ser ajustado para VOZ NORMAL, VOZ DE ROBÔ e vários outros modos únicos e estranhos.
Um efeito vibrato pode ser introduzido em cada um desses modos. Na configuração normal os procedimentos não requerem nenhuma explicação.
No entanto, para a configuração ROBOT VOICE, ele introduz efeitos de eco e reverberação diminuindo a parte do áudio digital e depois misturando o sinal atrasado com o áudio original. Nos modos de mudança de tom, permite acelerar ou reduzir os dados de gravação, durante a reprodução.
O tom de voz é implementado alterando a razão de pulso de clock do gerador de base de tempo interno do IC. O efeito vibrato é produzido quando o IC HT8950 move automaticamente o tom do sinal de entrada para cima e para baixo alternadamente na frequência de 8 Hz.
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FONTE
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