简化模拟信号记录和回放的装置和方法

专利名称：简化模拟信号记录和回放的装置和方法
技术领域：
本发明涉及使用非易失型非易失型存储器的模拟信号记录和回放装置和方法领域。
背景技术：
存储和回放音频消息的记录系统是已知的。常规的记录系统大致可分为两类，一类是使用磁带作为存储介质，和使用半导体存储装置作为存储介质。
使用磁带作为存储装置的常规系统一般取得由麦克风生成的输入信号，将其放大，在准备存储时将其滤波，之后将信号记录在为此目的而配备的磁带上。记录信号的回放可以由该系统的使用者使用为此提供的手动控制器来完成。
为了使该系统的使用者可以操作该记录装置，提供了一些控制器使使用者可以选择一些功能，例如，录音，回放，擦除，开机，速进，速回，暂停，和停止。使用这些控制器，使用者能够记录新的消息，复阅和擦除旧的消息，以及执行其他功能。虽然这些记录系统对实现它们的目的是很有用的，但它们通常作为手持设备太复杂和太大，并且很难放入个人的口袋。因此提供一种操作简化的但具有可用于复杂情况的正常功能的系统是很有用的。
使用半导体存储器作为存储介质的数字声音记录系统一般放大输入麦克风的音频信号，使用模数转换器(ADC)将放大后的信号数字化，之后将产生的数字数据存储到半导体存储装置中。如使用磁带存储的常规系统一样，使用者可以要求使用为此提供的控制器回放数字系统中的记录信号。启动消息回放通常会使系统控制器访问存储器，通过模数转换器处理存储的信息，放大生成的模拟信号，之后传送信号至例如扬声器的输出设备。
在授予Simko的美国专利No.4,890,250中有这种常规设备的描述。在该系统中，八个命令输入按钮控制系统功能的操作，包括开机，录音，回放，擦除，快进，快回，暂停，和停止功能。虽然它对于实现它的目的是有用的，由于有复杂的八按钮命令接口，该系统对于需要最小复杂性的装置，例如可放入口袋的手持系统是不够的。因此，最好提供一种采用简化的用户控制器的记录和回放系统。本发明的目的和优点本发明的一个目的和优点是提供一种包含简化用户接口的声音记录和回放系统。
本发明的另一个目的和优点是提供一种管理存储在非易失型存储器电路中的数据的有效方法。
本发明的另一个目的和优点是提供一种可以由外部CPU或状态机控制的声音记录和回放系统。
本发明的另一个目的和优点是提供一种通过串口提供的数字信息可以直接存储在存储器中的声音记录和回放系统。
本发明的第五个目的和优点是提供一种通过串口提供的数字信息可以转换成音频并输出至扬声器或其它音频输出设备的声音记录和回放系统。
本领域的技术人员在参考本发明的附图和说明书后可以理解本发明的这些和其它目的和优点。
发明概述根据本发明的最佳实施例的声音记录和回放系统包括，一个命令接口，一个根据命令接口发出的命令进行操作的控制器，用于存储数字信息的非易失型存储器电路，一个控制该系统的采样频率的振荡器，用于放大信号的不同的放大器电路，采样和保持电路和用于转换信号的数模转换器，和一个滤波部件。
本发明的最佳实施例可以运行在使用按钮的独立模式，或执行命令的CPU模式，命令是由CPU或状态机通过用于此目的的串口提供的。在独立模式下，两个按钮控制录音，放音，跳过和擦除存储器功能。在CPU模式下，由CPU或状态机提供的命令直接控制录音，回放，专门的存储器管理功能，和输入放大器增益设定。一种新颖的存储器管理方式使宝贵的存储器空间得到有效利用，并且当系统处于CPU模式下，提供存储器的字节级控制。


图1是本发明的声音记录和回放系统的最佳实施例的方框图。
图2A和2B是描述在独立模式下运行本发明最佳实施例的方法的步骤的流程图。
图3A和3B是描述在CPU模式下运行本发明最佳实施例的方法的步骤的流程图。
最佳实施例的描述本领域的技术人员可以理解以下的描述是说明性的而不是对本发明的限定。本领域的技术人员在本发明的范围内可以作出本发明的不同的实施例。
图1是本发明的声音记录和回放系统的最佳实施例的方框图。虽然本发明的最佳实施例是由一个单一的集成电路组成，可以理解其它实施例可以包括两个或多个集成电路但仍应包括在本发明的范围和实质内。
参考图1，命令接口10包括一组逻辑门，如本领域已知的那样用于解释命令输入。这些门的特定配置可以使用本领域已知的标准逻辑设计方法确定。接收来自命令接口10的输入信号的控制接口12也包括一组逻辑门，其设计也可使用手工方式或使用逻辑合成器生成。控制接口12根据命令接口发出的命令进行操作，并负责该系统的部件的基本操作。在本发明的最佳实施例中，控制接口12包括一个指令解码器，其结构是本领域的技术人员所熟知的。
存储器14，最好包括闪存储器，存储由数字化音频产生或由CPU或状态机通过串口提供的数字信息。也可使用其它类型的存储器，例如EEPROMS，但最好是闪存储器，因为它有更高的密度。
振荡器16最好是张驰振荡器(relaxation oscillator)，但也可是电压控制振荡器或其它适宜作为集成电路的一个部件的的振荡器。
采样和保持电路38和52是本领域的技术人员已知的，可包括连接在一起作为互补对的两个或多个场效应管，和输出端上的一个电容，存储被数字化的电荷。其它的采样和保持电路对本领域的技术人员是已知的并可同样使用。
放大器24，34和66包括本领域的技术人员已知的运算放大器。
多路复用器60和多路信号分离器64包括本领域的技术人员已知的电路。最好是，多路复用器60是由2至1的多路复用器，即，两条输入线转换成一个输出信号，它的控制线连接至命令接口12。同样，多路信号分离器64最好是由1至2的多路信号分离器，即，一条输入线转换成两个输出的任一个，它也由命令接口12控制。
抗混频滤波器20是本领域的技术人员已知的标准滤波器。它是为了消除当被采样的信号频率超过采样频率的一半时产生的不希望的频率。所需的滤波器是低通滤波器，它衰减在采样频率一半以上的那些频率。
当系统的用户发出一个命令功能，例如回放以前记录的消息，命令接口10接收该命令并使控制接口12发出更多的特定命令，由系统的其它部件执行。例如，在用户请求回放以前记录的消息时，命令接口10使控制接口12从存储器14中取回消息，使用数模转换电路18将其转换成模拟形式，之后使用滤波器部件20将其滤波，和之后通过均衡器22处理该信号。均衡器22用于将在数字化处理时丢失的信号高频分量加回。之后，产生的信号被功率放大器24放大，并通过管脚26和28输出至扬声器或其它模拟输出设备。
由系统用户发出的记录操作使得系统使用前置放大器34将管脚30和32处的输入音频信号放大，使用放大器部件36将其提高，使用滤波器部件20将其滤波，使用采样和保持器38和数模电路18将其数字化，将产生的数字化数据存储到存储器14中。
在独立模式下，由系统用户发出的擦除功能使得控制接口12通过在所有存储器单元中写入零而擦除整个存储器空间。在本系统的另一个实施例中，擦除功能使用户可以有机会擦除已回放过的一个特定的消息。例如，如果系统有许多消息而希望擦除第三个消息，用户回放第三个消息，之后发出擦除功能向第三个消息所占的空间写入零。之后第四个消息被移到以前由第三个消息所占的空间而第五个消息被移到以前由第四个消息所占的空间，直至所有消息被移动。之后，系统可以在最后记录的消息之后开始记录消息。
由于希望最高效地使用存储器14，采样了特殊的存储器管理技术。在本发明的最佳实施例中，可用存储器被分成段。虽然不要求每个段有特定大小，但所有段最好大小相同。在本发明的最佳实施例中，每个段是16K字节长，产生持续大约2.56秒的声音消息(在额定采样频率6.4K赫兹下)。
整个存储器可以没有消息，或含有一个至N个消息，其中N为存储器分配给记录消息的段的个数。消息映射使用“标识”系统管理，标识系统在一个新的段起点开始新的消息，而不论先前记录的消息可能在存储器中末尾的位置。标识是每个段的第一个字节。
一个段的起点的零字节标识消息的开始或空存储器的开始。如果该零字节紧跟着非零数据，非零字节标识被记录的消息的开始。如果零字节接着是空存储器字节，该零字节标识空存储器的开始，它可以用于记录新的消息。
当记录操作开始时，系统通过从存储器顶端检测标识和第二个字节定位下一个可用消息区，之后记录到由第一零字节跟着是空存储器字节标识的第一存储器段中。
在识别了第一空段后，系统将数据从该段的第二个字节开始记录到该段，标识保持为空以标识该段是记录消息的第一段。如果被记录的消息跨越多过一段，数据被从第二段和以后段的第一字节记录到第二段和以后段。
运用这一方案，消息从新消息区的第二个字节开始记录直至记录停止，或到达可用存储器的末尾，这两种情况先发生的一个均可停止。
被记录的消息的第一段的第一个字节，即第一段的第二个存储器字节是零值的情况是可能的。在上述的系统中，这种段可能被错误地识别为空段，即在第一和第二字节位置有零数据值的段。为了保证不发生这种情况，零值数据将总是设置符号位而被记录到存储器中。这样，在这种消息的第一段，第一数据字节是零，，而下一个字节将是负零，因而表明第一数据字节(第二段字节)是真正被记录的数据。这种存储器管理方法保证包含信息的段不会被意外的重记录，而破坏宝贵的信息。
由发明人实现的另一种消息映射方法采用在消息的第一段的第一字节中的零标识符，和在同一消息的第一段的第二字节中的采用“全写”标识符。“全写”标识符也将被写入相同消息的被记录信息的所有随后段的第一个字节。例如，“全写”标识符可以由所有位都置为“1”构成。在这种情况下，如果标识符的多数位是零，它可以被读为“0”，而如果它的大多数位是“1”，它读为“1”。因此，新的消息从一个“0”第一字节和一个“1”第二字节开始，而该消息的随后的段将有一个“1”标识符。
再参考图1，振荡器16设定系统的采用频率。在本发明的最佳实施例中，采样频率是大约6.4K赫兹，它提供大约2.8K赫兹的可记录频率带宽。采样频率控制输入音频的幅值每秒被“采样”的次数和将被存储的数据点的个数。作为一个例子，采样频率加倍将使得由任何给定输入音频产生的数据点数量加倍，因而两倍的数据点被存入存储器。这样，在提高输入音频信号和记录的数据之间的保真度以及增加记录的数据点的数量使存储特定消息的存储器空间增加之间有一个折衷。
虽然振荡器16可以是一个由电压至频率的转换器，或电压控制振荡器，或任何其它已知的振荡器，最好使用张驰振荡器。实现它的一个方式是通过一个电阻对一个电容充电，之后在电容之间的电压到达一定阈值时电容迅速放电。正如本领域的技术人员所知，施密特触发型运算放大器为张驰振荡器提供稳定的基础。
在本发明的最佳实施例中，系统的高级用户可以通过使用抽头和熔线改变内部电阻的值从而改变采样频率。这样，采样频率可以调节到最终频率，其范围是从大约5K赫兹至大约8K赫兹。也可采用其它类型的振荡器，和使用其它的采样频率，这并不超出本发明的范围。
将采用频率增加到大约8K赫兹，频段变为大约3.5K赫兹，可提供被记录音频和实际存储于存储器中的数据之间等到高保真性。但是，如前所述，用这种方式增加采样频率，将增加每秒记录音频的数据量，因而将减少音频在记满可用存储器之前的时间秒数。
除了在独立模式下可以进行用户启动的记录回放和存储器擦除功能以外，本发明的最佳实施例还可以通过串口从CPU或状态机接收命令输入至命令接口10。在CPU模式下，命令的操作与独立模式中相似，但可更多地控制该系统。
例如，在独立模式下，按下放音键使系统播放消息直至最后一个记录的消息被播放。如果在系统中存在以前记录的但未被播放过的消息，如每个消息为此目的设置的标志所示，系统将在放音命令发出后播放这些消息。但是，如果系统中存在未播放的消息，从存储器的顶端开始播放所有消息。如上所述，使用消息标识符作为指导与以上描述的另一个实施例的存储器映射方法中的“全写”标识符一起定位消息。
在一个消息被播放的期间接下放音键会使系统跳到队列中的下一个消息并播放它。在CPU模式下，放音命令包含标识被播放的第一段的号码。在该段被播放期间，系统运行在放音结束前的任何时间由CPU或状态机提供被播放的下一段的地址。放音操作持续到没有其它段地址被提供，或接收到停止音频命令。
相应地，在独立模式下按下控制录音功能的按钮，系统将可设置适合的段，并在存储器中填入数据直至按钮被释放或存储器被完全添满。如果当记录命令被发出，没有存储器可用于记录，该命令被转换成一个放音命令，按照以上对放音命令描述的功能，播放以前记录而未被播放的消息或者从存储器的顶端播放消息。
在CPU模式下，通过串口发出的记录命令包含被记录的第一段。在该段被记录期间，系统允许CPU或状态机提供下一个可记录的段。记录命令持续记录直至没有段被提供或者接收到停止音频命令。在CPU模式下，由于存储器完全由CPU或状态机通过串口管理，记录命令将写入存储器段，不论它在记录命令发出前是否含有数据。
在独立模式下，可以看到擦除命令擦除整个存储器空间。在CPU模式下，CPU或状态机可以发出一个擦除命令，后面跟着要擦除的特定段。如果未指定段，整个存储器将被擦除。使用这个功能，还有上述的记录和放音功能，CPU或状态机可以直接管理系统，这与为用户提供大多数的管理的独立模式相反。
在CPU模式下，除了进行上述的记录，回放和存储器擦除功能外，系统还可以在更精细的水平上操作。例如，存储器数据可以被写入特定段的特定字节中，特定段的特定字节中的数据可以被回放，擦除功能可以在段的级别上进行而不是在用户操作的独立模式中的芯片级别。
用户操作独立模式中没有的而在CPU模式带有的其它功能包括通过串口接收数字数据至系统，并将这些数字数据存储在存储器中。在这种情况下，通过串口出现在命令接口10的数字数据通过控制接口12被传输，并存储到存储器14中。
在“写入扬声器”模式下，数字信号可通过串口接收，使用数模转换器56转换成模拟信号，之后被滤波器部件20滤波并经过管脚26和28输出至扬声器或其它输出设备。
在“麦克风”模式下，出现在前置放大输入端的模拟信号由模数转换链转换成数字信号，之后该数字数据被提交到串行I/O总线。
回到命令接口10，在本发明的最佳实施例中，命令接口10包括一个独立接口40和一个CPU接口42。虽然在本系统中有这两种接口，但是在任何给定时间只能操作其中一个。这里，如果线44为低，系统处于CPU模式，并解释通过线42使用在本领域已知的串行协议提供的命令。
但是，如果线44被置为高，系统处于独立模式，而命令通过线46是否两个都不为高，其中之一为高或两者都为高来解释。例如，如下面的表1所示，当线46的第一条为高而第二条保持为低时，可以发出放音命令。当线46的第二条为高而第一条为低时，可以发出记录命令。进一步，当两条线46都同时为高时，可以发出擦除命令。表1

再参考图1，在本发明的最佳实施例中，控制接口12包括命令寄存器48和控制器50。命令寄存器48可以包括在一个特定的命令通过命令接口10被发出时如何进行处理的命令的查询表格。但是，在本发明的最佳实施例中，命令寄存器48包括一个指令解码器。该指令解码器在命令出现时解释它们，并且在收到命令时不实际进行如果一则类型的行为分析。例如，放音命令可以由两个ASCII字符“PL”表示。当指令解码器“看到”一个“PL”时，它立即识别这个熟悉的位模式，并根据该指令进行操作，如同实际上已经进行了一个如果一则形式的比较一样。在识别了一个命令串后，命令寄存器48传递更详细的指令至控制器50，之后，控制器50执行这些指令。在实际应用中，这些指令被硬件实现到逻辑门，如由逻辑合成决定一样。被识别的命令串经命令寄存器48校正后通过串口被确认。那些未被识别的命令不经过确认而被丢弃。
再回到数模电路18，在本发明的最佳实施例中，数模电路18包括数字至模拟(D/A)转换器52，连续接近寄存器54，数模转换器56和比较器58。连续接近作为在模拟和数字形式之间转换信号的方法在本领域是已知的。简单来说，对于模拟至数字转换，一个采样和保持电路对输入模拟信号进行采样并暂存它。一个连续接近寄存器将数字位馈入数模转换器，直至数模转换器的输出与采样和保持电路的输出相匹配。开始时，D/A的所有位被置为零。之后，从最大位开始，每个位被临时地置为1，一次一位。如果由比较器确定D/A的输出未超出模拟输入电压，该位保持为1。否则，该位被重置为零。在这种方式下，一个n位D/A需要n步以确定模拟电压的正确数字表示。
在本发明中，采样和保持电路38对多路信号分离器38的输出进行采样。其后，控制器50使连续接近寄存器54从最高位开始至最低位将每个D/A转换器56的位暂时置为1，一次一位。比较器58确定输入模拟幅值是否大于或小于D/A转换器的输出。一旦所有位都被确定，数据根据被遵照执行的命令被传送至适当的位置。
本发明的一个最佳实施例以常规的方式运行，使用采样和保持电路(S/H)52，连续接近寄存器54，数模转换器56，和比较器58。将模拟信号转换成数字形式和将数字信号转换成模拟形式的其它方法在本领域是已知的。虽然这些已知的方法也属于本发明的范围和实质内，最好采用这里描述的方法，因为与其它方法相比，它们的效率高和耗时少。
再返回滤波器部件20，在本发明的最佳实施例中，滤波器部件20包括多路复用器60和多路信号分离器64，多路复用器60用于使抗混频滤波器62的输入端在来自放大器部件36的输入信号和来自采样和保持电路52的其它信号之间进行切换，多路信号分离器64用于使滤波部件的输出在采样和保持电路38和功率放大器24之间进行切换。多路复用器60和多路信号分离器64的控制由控制器50完成，控制器50根据在任何给定时间完成的命令功能切换各个设备的实际输入和输出。
再返回放大器部件36，在本发明的最佳实施例中，放大器部件36包括带有AGC电路68的标准运算放大器66。提供管脚66使用户可以选择一个外部电阻和电容的组合，它们一起控制基于外部RC电路的RC时间常数设定的增益保持时间。
管脚72和74被置于外面以提供灵活性。在使用麦克风在管脚30和32上提供模拟输入的典型环境中，信号在前置放大器34中被放大，之后电容耦合至放大器66。电容耦合是需要的，以阻止来自末端放大器的输入端的任何交流电压，如果有交流电压的出现，将驱动放大器至饱和。操作本系统的另一个方式规定用户在管脚72提供线级(line level)模拟信号，以旁路前置放大器34。
图2A和2B包括说明本发明的最佳实施例在用户操作独立模式下的运行方法的步骤的流程图。
参考图2A，运行从步骤76开始，其中系统用户选择一个命令功能。在步骤78，确定该命令是否是擦除命令。如果是，在步骤80，系统使零写入整个消息存储器空间，以擦除所有在此存储的消息。如果命令不是擦除命令，系统进行到步骤82，其中确定命令是否是放音命令。如果是，在步骤84确定是否有消息正被播放。如果没有消息正被播放，步骤86确定第一存储器段的第二字节是非零，以保证有真正被播放的消息。如果存储器段的第二字节含有零，该段为空，而没有消息被播放。在这种情况下，系统当作错误输入忽略这个命令，而命令循环在步骤76重新开始。
如果在第一存储器段的第二字节是非零值，步骤88播放消息，一次一段，直至所有消息被播放。之后，系统返回至流程图的起点步骤76，在此系统等待另一个命令。
在步骤84，当另一个消息没有已经正被播放时，先前已确定放音命令已经发出。但是，如果在步骤84放音命令被发出而以前的放音命令已经正被执行，后一个放音命令被认为是一个跳到下一个消息的请求。在步骤90，完成跳到下一个消息的所需的动作。系统继续播放消息，直至最后一个消息被播放，之后返回步骤76，等待系统用户发出的下一个命令。
如果在步骤82，发出的命令不是放音命令，在步骤92确定该命令是否是录音命令。如果不是，产生一个错误信息，系统返回步骤76，以等待新的命令的发出。但是，如果命令是录音命令，流程图进行到图2B。这里在步骤94，系统确定是否有可用于录音的段，如果找到，在步骤96记录到该段。如前所述，段的第二字节中的零值表示该段可用于存储新的数据。
如果在步骤98记录命令仍被发出，即按钮或其它控制件仍然在录音位置，系统继续录音直至到达存储器的末尾。如果在步骤100到达了存储器的末尾，系统进行到步骤102，在此录音停止，而系统返回图2A的步骤76，等待新的命令的发出。
如果在步骤100未到存储器的末尾，系统继续回到步骤98，检查录音控件以保证录音仍被启动。如果在步骤98确定录音命令不再被发出，系统继续到步骤102，停止录音过程，之后返回流程图的起点步骤76，等待新的命令的发出。
另一个实施例包括步骤78，82和92，它们以五种可能的顺序之一出现。例如，它们可以以82，92和78，或82，78和92顺序出现，如此等到。对于本领域的技术人员来说，显然决定块78，82和92可以不同的顺序和排列出现而始终落入本发明的范围和实质中。
图3A和3B是本发明的最佳实施例在CPU模式下的方法的步骤流程图。
在对图3A和3B的描述中，假设在用户操作模式中的相同检查也出现在CPU模式中。例如，当放音命令发出时，系统通过检查将被播放的段的非零第二字节而确定有数据包含在该段中。该步骤已经进行过描述并隐含在CPU模式中。以下只描述CPU模式与独立模式之间的不同点。
参考图3A，系统在步骤104等待命令。与用户操作独立模式相同，当系统接收到一个命令时，步骤78确定该命令是否是擦除命令。如果是，系统必须立即确定是否使用了更复杂的擦除命令，而不是独立模式中可用的全部存储器擦除。如果在步骤106确定命令是段擦除命令，系统在步骤108擦除指定的段。但是，如果步骤106中该命令不是段擦除命令，进行步骤80，而擦除整个存储器存储区域。
如果在步骤78这命令不是擦除命令，系统在步骤92检查命令是否是放音命令。如果是，在步骤110播放指定的段。如果没有指定段，步骤110开始从第一段播放并持续到a)到达存储器末尾b)接收到终止音频命令，或c)检测到两个连续的零字节，而指示当前消息的结尾。在任何放音命令或录音命令启动的系统处理中，终止音频命令将终止放音或录音命令和所有相关处理。
如果在步骤92命令不是放音命令，系统在步骤102检查命令是否是录音命令。如果是，在步骤112指定的段被录音。如果没有指定段，第一个空段被找到并启动录音。录音持续直至到达存储器的末尾或接收到终止音频命令。
参考图3B，如果在步骤102命令不是录音命令，系统在步骤114检查命令是否是麦克风命令。麦克风命令使得系统可以取得输入端46(图1)上的数字数据，并使用先前描述的系统将数据转换成模拟信号。之后产生的模拟信号被传输到功率放大器24的输出端以输出到扬声器或其它音频输出设备上。
如果命令不是麦克风命令，系统进行到步骤116，在此进行适合的设置以使输入端46输入的数据被正确转换和处理。
麦克风命令在步骤118开始，并持续至在步骤120确定了终止音频命令已被接收，在步骤122终止该命令，而系统返回正常状态。系统继续到步骤104，等待下一个命令。
如果在步骤114命令不是麦克风命令，步骤124确定命令是数据命令。如果命令不是一个正确的数据命令，系统忽略该输入并返回到步骤104而等待新的命令。但是，如果已发出了一个正确的数据命令，系统进行到步骤126，在此确定是否要进行写数据或读数据。如果命令是“写数据”命令，系统进行到步骤128，并在段级别将数据直接写入存储器在命令发出时指定的位置。在写入命令期间步骤130监视“停止”命令，并当停止命令发出时终止写入过程。
另一个实施例包括一次一个字节将信息写入存储器或从存储器读出。这使得CPU可以完全和直接的控制每个存储器功能。
如果在步骤126命令不是写入命令，它是一个读出命令，系统在步骤132开始读出直至发出了停止命令或所有被请求的数据段已被读出。如果停止命令被发出，步骤134将终止读数据命令。
已经对本发明的示意性实施例和应用作出了描述，本领域的技术人员可以理解在不背离本发明的概念的情况下可以对本发明作出其它修改。因此，本发明除了其后的权利要求的实质以外不被限制。
权利要求
1.一种记录和回放音频信号的装置包括一个接口，用于解释使用不多于两个开关而提供的外部命令；一个控制装置，耦合至所述接口的输出端，用于响应来自所述接口的命令而产生控制信号；一个音频输入装置，用于提供音频信号；一个用于转换模拟信号至数字形式的装置，所述用于转换模拟信号至数字形式的装置有一个与所述音频输入装置的输出端通信的输入端和一个输出端；一个存储器，它有一个耦合至所述转换模拟信号至数字形式的装置的输出端的输入端和一个输出端，所述存储器响应来自所述控制装置的控制信号之一而读出或写入数据；一个转换数字信息至模拟形式的装置，所述转换数字信息至模拟形式的装置有一个耦合至所述存储器的输出端的输入端和一个输出端；和一个音频输出装置，它有一个耦合至所述转换数字信息至模拟形式的装置的输出端的输入端。
2.如权利要求1的装置，其中所述音频输入装置包括一个输入放大器。
3.如权利要求2的装置，其中所述输入放大器的增益使用自动增益控制而被控制。
4.如权利要求1的装置，其中所述音频输出装置包括一个功率放大器。
5.如权利要求1的装置，其中所述音频输出装置包括一个均衡器。
6.如权利要求1的装置，其中所述控制装置包括一个振荡器，它有一个响应来自所述控制装置的所述控制信号的输出频率。
7.如权利要求1的装置，进一步包括一个抗混频滤波器，它有一个耦合至所述音频输入装置的输出端的输入端，和一个耦合至所述模拟至数字转换装置的输入端的输出端。
8.如权利要求1的装置，进一步包括一个抗混频滤波器，它有一个耦合至所述数字至模拟转换装置的输出端的输入端，和一个耦合至所述音频输出装置的输入端的输出端。
9.如权利要求1的装置，进一步包括一个多路复用器，带有第一输入端，第二输入端和输出端，所述第一输入端耦合至所述音频输入装置的所述输出端，而所述第二输入端耦合至所述数字至模拟转换装置的所述输出端；一个音频滤波器，带有一个耦合至所述多路复用器的所述输出端的输入端和一个输出端；一个信号分离器，带有一个输入端，第一输出端和第二输出端，所述输入端耦合至所述音频滤波器的所述输出端，所述第一输出端耦合至所述模拟至数字转换装置的所述输入端，而所述第二输出端耦合至所述音频输出装置。
10.一种记录和回放音频信号的装置包括一个第一接口，用于解释使用不多于两个的开关提供的外部命令；一个第二接口，用于解释通过串口提供的命令；一个控制装置，耦合至所述第一和第二接口的输出端，以响应来自所述第一和第二接口的命令而产生控制信号；一个音频输入装置，用于提供音频信号至系统；一个用于转换模拟信号至数字形式的装置，所述转换模拟信号至数字形式的装置有一个与所述音频输入装置的输出端通信的输入端和一个输出端；一个存储器，带有一个耦合至所述转换模拟信号至数字形式的装置的所述输出端的输入端和一个输出端，所述存储器响应来自所述控制装置的所述控制信号以读出或写入数据；一个用于转换数字信息至模拟形式的装置，所述转换数字信息至模拟形式的装置有一个耦合至所述存储器的所述输出端的输入端和一个输出端；和一个音频输出装置，带有一个耦合至所述转换数字信息至模拟形式的装置的所述输出端的输入端。
11.如权利要求10的装置，其中所述音频输入装置包括一个输入放大器。
12.如权利要求11的装置，其中所述输入放大器的增益使用自动增益控制而被控制。
13.如权利要求10的装置，其中所述音频输出装置包括一个功率放大器。
14.如权利要求10的装置，其中所述音频输出装置包括一个均衡器。
15.如权利要求10的装置，其中所述控制装置包括一个振荡器，它有一个响应来自所述控制装置的控制信号的输出频率。
16.如权利要求10的装置，进一步包括一个抗混频滤波器，它有一个耦合至所述音频输入装置的输出端的输入端，和一个耦合至所述模拟至数字转换装置的输入端的输出端。
17.如权利要求10的装置，进一步包括一个抗混频滤波器，它有一个耦合至所述数字至模拟转换装置的输出端的输入端，和一个耦合至所述音频输出装置的输入端的输出端。
18.如权利要求10的装置，进一步包括一个滤波器装置，所述滤波器装置包括一个多路复用器，带有第一输入端，第二输入端和输出端，所述第一输入端耦合至所述音频输入装置的所述输出端，而所述第二输入端耦合至所述数字至模拟转换装置的所述输出端；一个音频滤波器，带有一个耦合至所述多路复用器的所述输出端的输入端和一个输出端；一个信号分离器，带有一个输入端，第一输出端和第二输出端，所述输入端耦合至所述音频滤波器的所述输出端，所述第一输出端耦合至所述模拟至数字转换装置的所述输入端，和所述第二输出端耦合至所述音频输出装置。
19.一种管理存储器的方法包括以下步骤提供一个被管理的存储器；提供连接至所述存储器的查询装置，所述查询装置能够定位每个存储器段中的第一存储器位置；提供一个读出装置，能够读出所述存储器中任何存储器位置的值；提供一个连接至所述存储器、所述查询装置和所述读出装置的控制装置；将第一存储器段标记为当前存储器段；(a)控制所述查询装置以定位当前存储器段中的第一存储器位置；(b)控制所述读出装置以读出所述第一存储器位置的起点处的第一和第二字节的值；(c)如果所述第一和第二字节的数据都含有零，将当前存储器段标记为第一可用存储位置；如果所述第一字节是零而第二字节是非零，重复以上的过程(a)至(c)，将当前存储器段增加一直至所有可用段都被查询，这种情况下存储器被标识为满。
20.一种映射存储在存储器中的消息数据位置的方法，包括以下步骤提供被管理的存储器；将所述存储器分为大小相等的多个段；提供连接至所述存储器的查询装置，所述查询装置能够定位每个存储器段中的第一存储器位置；提供一个读出装置，能够读出所述存储器中任何存储器位置的值；提供连接至所述存储器，所述查询装置和所述读出装置的控制装置；将第一存储器段标记为当前存储器段；(a)控制所述查询装置以定位当前存储器段中的第一存储器位置；(b)控制所述读出装置以读出所述第一存储器位置的起点处的第一和第二字节的值；(c)如果所述第一和第二字节的数据都含有零，将当前存储器段标记为空；如果所述第一字节是零而第二字节是非零，标识当前存储器段为消息的第一段；如果还没有存储器段被标识为空，重复以上的过程(a)至(c)，将当前存储器段增加一直至所有可用段都被查询。
全文摘要
一种完整的声音记录和回放系统,能够由一个1.8伏直流电池驱动并在独立或CPU模式下操作。在独立模式下,两按钮操作控制录音,放音和存储器擦除功能。在CPU模式下,命令由串口提供以直接控制录音,回放,特定存储器管理功能,和功率放大器增益设定。通过串口,系统可以设置为直接写入外部存储器,使用由麦克风或其它模拟输入设备产生的模拟信号,或者另外设置为由外部CPU提供数字数据并使用芯片上D/A转换器将其转换成模拟信号以实时输出到扬声器。
文档编号G11C7/16GK1270695SQ98809241
公开日2000年10月18日 申请日期1998年7月17日 优先权日1997年7月17日
发明者G·斯马兰多伊, E·兰布拉彻 申请人:阿特梅尔股份有限公司