HEARTalk™ UU-001
概要
HEARTalk™ UU-001（ハートークユーツーゼロゼロワン）は、ヤマハ株式会社が開発したHEARTalk™※を手軽に実現できる基板です。 基板に実装されたマイクに話しかけると、音声が出力されます。音声出力はイヤホンジャックから出力されます。 スピーカーを接続すれば内臓アンプによるスピーカー駆動も可能です。 USBでPCと接続することで音声データの書き換えが可能です。wavファイルを用意いただければ、ご自分の声などに変更できます。 また、基板左にあるGPIOを使うと、Raspberry PiやArduino等から制御することができます。 電源はUSBコネクタ(MiniB)か電源コネクタ(PH)から供給します。 ※HAERTalk™はヤマハ株式会社の登録商標です。
特徴
・エレクトリックコンデンサマイク搭載 ・スピーカー出力 ・ヘッドフォン出力 ・USB Mass Strage ClassでPCと接続 ・ADPCM圧縮 ・LED点灯 ・GPIO制御
仕様
ハードウェア仕様
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| スピーカー出力 | 0.5W class AB 8Ω |
| USB | CLASS 1.0 Mass Strage |
| GPIO | 3.3V Pull up/ GND |
| 動作電圧 | 3.3V-5.5V |
| 消費電流 | typ 50mA + スピーカー |
| 動作温度範囲 | -20℃ 〜 70℃ |
ソフトウェア仕様
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| GPIO | GPIO仕様参照 |
| スイッチ | GPIO仕様参照 |
| USB | USBマスストレージ 返答する音声の書換え可能。 WAVEファイル |
| ダウンロードWAV |
WAV形式 RIFFフォーマット モノラル サンプリングレート：1000Hz - 96000Hz |
| ADPCM | USBの機能を使ってWAVファイルをダウンロードすると自動的にADPCMに圧縮。 |
GPIO仕様
12本のGPIOをピンを外部から操作することによって、機能を制御することができます。 各ピンは、CPU内部で3.3Vにプルアップされており何も接続されていないと"1"とみなされます。 GNDへ短絡させることで"0"と認識されます。また、一部のGPIOピンは、プルアップからLOWに変化し 内部状態を告知します。ハイインピーダンスとGNDを使って双方向に通信することができます。
| 設定パラメータ | 詳細 |
|---|---|
| マイク感度設定 [B7,B4] |
3(11b)：高感度(deafult) 2(10b)：中感度 1(01b)：低感度 0(00b)：マイク停止 |
| スピーカー音量設定 [B11,B10] |
3(11b)：高出力(deafult) 2(10b)：中出力 1(01b)：低出力 0(00b)：スピーカー停止 |
| 音グループ※ [A2,A1,A0] |
7(111b)：自動判定(deafult) 6(110b)：Gグループ 5(101b)：Fグループ 4(100b)：Eグループ 3(011b)：Dグループ 2(010b)：Cグループ 1(001b)：Bグループ 0(000b)：Aグループ |
| 音程 [A7,A6,A5,A4] |
15(1111b)：自動判定(deafult：15) 14(1110b)：自動判定 13(1101b)：自動判定 12(1100b)：自動判定 11(1011b)：シ 10(1010b)：ラ♯ 09(0101b)：ラ 08(1000b)：ソ♯ 07(0111b)：ソ 06(0110b)：ファ♯ 05(0101b)：ファ 04(0100b)：ミ 03(0011b)：レ♯ 02(0010b)：レ 01(0001b)：ド♯ 00(0000b)：ド |
| 強制発音 [C15] |
1：デフォルト 0：発音 音グループ指定・音程指定で指定した音を再生。 自動判定の設定している場合はランダム。 |
| SW10 | 強制発音と同様の動作 |
音データについて
HEARTalk™ UU-001は84個の音データを保存、再生できます。 音データは７つのグループに分けられており、各グループそれぞれに音程の異なる１２個の音データがあります。 HEARTalk™ UU-001はマイクで集音したデータによって、どのグループのどの音程で返答するべきかを判断します。 グループ判断は下記の通り音の長さ、強さ、音程変化によって行われます。 Aグループ 短い音節 語尾上げに対する返答 Bグループ 短い音節 語尾下げに対する返答 Cグループ 短い音節 音量が小さい、または不明瞭に対する返答 Dグループ グループ指定で選ばれた場合のみ再生される。 Eグループ 長い音節 語尾上げに対する返答 Fグループ 長い音節 語尾下げに対する返答 Gグループ 長い音節 音量が小さい、または不明瞭に対する返答
代理音
ある音データで返答するべきと判断したが、その音データが保存されていない場合は代理の音を探します。 まずは同グループ内の別音程を探し、同グループ内に音が無ければ別グループから代理の音データを探します。 どのグループを探しに行くかは開始グループによって違いがあります。 開始グループがAの場合 A -> B -> E -> F -> C -> G 開始グループがBの場合 B -> A -> F -> E -> C -> G 開始グループがCの場合 C -> G -> A -> B -> E -> F 開始グループがDの場合 Dグループ内のみを探索 開始グループがEの場合 E -> F -> A -> B -> G -> C 開始グループがFの場合 F -> E -> B -> A -> G -> C 開始グループがGの場合 G -> C -> E -> F -> A -> B
音判断時、発音中のGPIO動作詳細
HEARTalk™が返答するべきと判断したら、B7とB4がpullupからLOWになります。この立ち下がりから約14msの間、 音グループ指定GPIO(A2,A1,A0)音程指定GPIO(A7,A6,A5,A4)はHEARTalk™に選ばれた音グループと音程が出力されます。 この後、選ばれた音データが再生されるのですが、選ばれた音が保存されていない場合は、代理の音データを再生します。 グループ、音程の指定があれば、その範囲内で代理の音データを探します。代理の音データがみつからなければ再生はされません。 音声再生時に再びB7とB4がLOWになり、再生中の音グループと音程はGPIO(A2,A1,A0,A7,A6,A5,A4)で出力されます。 再生が終わるとGPIO(B7,B4,A2,A1,A0,A7,A6,A5,A4)はpullupに戻ります。
音データの書き換え方法
１．HEARTalk™ UU-001をUSBケーブルでPC(Windows)と接続する。 ２．電源スイッチ(SW20)をUSBにする。 ３．しばらく待つとPCが"HEARTalk"という名のドライブを認識する。 ４．wavファイルをHEARTalkドライブへドラッグ・アンド・ドロップすると書き込みが開始される。 書き込めるwavファイルのサイズは68KBまでで 形式はモノラル 符号16bit サンプリング周波数1000〜96000Hz に対応。 ファイル名は３文字で書いて下さい。 １文字目 a,b,c,d,e,f,g でグループを指定 ２、３文字目 00-11 で音程を指定 拡張子は無視されます。 例 "a00" Aグループ ド "g11" Gグループ シ
サンプル音声
のりこさんABC(初期音声) ゆりさんABC ゆりさんおはようABEF ユニティーちゃん ©Unity Technologies Japan/UCL 全部の音を消すファイル 一つの音を消すファイル
その他サンプル
ゆりさん Arduino制御サンプル
回路図・レイアウト図
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