mercoledì 10 settembre 2008

Scheda tecnica di Intellivoice

Le informazioni seguenti sono un estratto da:
- Specifiche Ingegneristiche del Prodotto Intellivoice, Modello 3330, elaborate da Thomas L. Randolph - Responsabile di Prodotto il 18 marzo 1982 e revisionate 6 maggio 1982;
- Specifiche di Prodotto General Instruments per il processore vocale Oracle;
- manuale di servizio Intellivoice.

Il 3330 produce segnali vocali audio quando è utilizzato in collegamento con un Master Component e/o un Keyboard Component e una cartuccia video compatibile. Le cartucce vengono definite "compatibili alla voce" se utilizzano le specifiche vocali. Le cartucce non compatibili alla voce non fanno uso delle specifiche vocali, ovvero non permettono l'esecuzione di determinate funzionalità che richiedono l'utilizzo del segnale audio vocale. Comunque con il 3330 possono essere utilizzare anche cartucce di gioco non-vocali: semplicemente non verrà emesso nessun tipo di commento vocale al gioco.

Quando viene usato durante un gioco, l'unità Intellivoice "parla" attraverso il canale audio del televisore. Esso utilizza il medesimo canale audio del generatore sonoro del Master Component.
Un controllo volume posto sul 3330 permette la variazione del livello della voce. Questo controllo non incide sui suoni generali del gioco, ma solo sulla voce.

L'unità 3330 sarà la base per lo sviluppo di future periferiche. Questo hardware addizionale è concepito per controllare la comunicazione tra il Master Component e le periferiche stesse: esse verranno connesse attraverso il connettore posto sul lato superiore del 3330.

Il 3330 è composto da un Sintetizzatore Vocale VLSI, un chip d'interfaccia/buffer LSI, una sezione di amplificazione/filtraggio audio attiva e un'alimentatore da 5V per alimentare ulteriormente il Master/Keyboard Component.

Sintetizzatore Vocale. Il sintetizzatore vocale è l'Orator SP-0256 di General Instruments. Esso incorpora quattro funzioni principali:

- un filtro programmabile via software;
- una ROM da 16K che immagazzina le informazioni vocali (Resident ROM o RESROM) + le istruzioni (il PROGRAMMA);
- un microcontroller che gestisce il flusso di dati dalla ROM al filtro digitale, l'assemblaggio delle "stringhe vocali" necessario per collegare tra loro i diversi elementi del linguaggio e l'amplificazione e i picchi per gestire il filtro digitale;
- un modulatore di ampiezza di impulso, che crea un uscita digitale poi convertita in segnale analogico da un filtro esterno.

L'SP-0256 può anche accettare informazioni vocali in serie da una fonte esterna.

Per il 3330, la RESROM contiene una varietà di parole e frasi che possono essere utilizzate nei videogames. Il PROGRAMMA consiste in 17 parametri differenti, utilizzati dal VOCAL TRACT per imitare le caratteristiche della voce umana.

Chip di Buffer/Intefaccia. Il chip di buffer/interfaccia (un General Instruments SPB-640) contiene la logica per interfacciare il sintetizzatore vocale al bus cartuccia del Master/Keyboard Component. Il controllo dell'input al chip di buffer/interfaccia è vitale per i segnali di bus primari del microprocessore del Master Component; gli altri inputs cono generati dal sintetizzatore vocale durante la produzione di vocaboli.
Il chip di buffer/interfaccia utilizza tre metodi per trasmettere le informazioni del sintetizzatore vocale alle periferiche connesse:
- il primo metodo di trasferimento delle informazioni fa sì che il sintetizzatore produca segmenti di parole contenuti nella ROM interna (RESROM): il chip di buffer/interfaccia permette che il segmento di parola desiderato attraversi un bus periferico a 8 bit connesso al chip di buffer/interfaccia e al sintetizzatore, in modo che il sintetizzatore generi la linea di comando corretta per generare proprio quel segmento;
- il secondo metodo (moving speech), permette al Master/Keyboard Component di caricare informazioni vocali specifiche nel sintetizzatore: le informazioni vengono caricate dalla cartuccia di gioco nel chip di buffer/interfaccia in array FIFO da 640 bit e convertite in informazioni seriali, mentre il chip di buffer/interfaccia segnala al sintetizzatore la linea di comando esatta per leggere l'informazione seriale e convertirla in parola;
- nel terzo metodo, il chip di buffer/interfaccia permette alle informazioni di muoversi dalle periferiche attraverso il connettore superiore: il chip stesso decide la linea di comando appropriata perché la periferica trasporti un flusso bidirezionale di informazioni con il microprocessore.

Il Filtro Audio Attivo / Sezione di Amplificazione. L'output del sintetizzatore vocale non è audio convenzionale, ma un segnale digitale PWM (Pulse Width Modulated) a 40 KHz. Se osservato all'oscilloscopio, questo tipo di segnale appare come un'onda quadrata i cui margini si espandono e contraggono veocemente man mano che la parola viene generata.

Una serie di filtri (LM-324C Quad OP Amp e relative componenti) converte il segnale PWM in audio convenzionale, a sua volta amplificato (LM-358C Dual OP Amp e relative componenti, compreso il controllo per il volume) e inviato al Master Component.

La banda passante effettiva per il segnale vocale va da 150 HZ a 5 KHz. All'interno di essa è anche una pre-enfasi da 3db/ottava.

Surplus di corrente / Supporto. Il connettore principale è organizzato in modo da supportare sia la richiesta di eventuale energia futura da parte del 3330 e delle cartucce, sia coadiuvare l'alimentazione del Master/Keyboard Component.

Tale supporto di energia suppletiva è realizzato aggiungendo 6 pin energetici in entrata al connettore. Questo voltaggio è raggiunto aggiungendo al Master/Keyboard Component un resistore da 8.2 Ohm - 2W sul pin 43 dell'ingresso cartucce, per supportare un surplus di circa 270mA.

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