Comment sont fabriquées les cartes de voeux musicales électroniques?

Je me souviens qu'il y a longtemps, quand j'étais enfant (dans les années 80), il y avait des cartes de voeux électroniques qui, lorsqu'elles s'ouvraient, commençaient à jouer des airs simples à travers un petit haut-parleur piézo-électrique.

Un rapide coup d'œil à la carte révèle une petite puce noire et quelques circuits sous:

Je voudrais savoir comment la petite puce noire est implémentée? (Il n'y a jamais aucune information ou étiquette écrite dessus.)

La puce est-elle fabriquée en utilisant la même technologie que les microprocesseurs modernes (technologie CMOS, mais avec un processus nm très important car la taille n'est pas un problème ici?)

Je suis également perplexe par le fait qu'il n'y ait pas crystal oscillatorou capacitorsur la carte, ce qui aurait pu être utile pour générer les ondes carrées pour le haut-parleur.

Ces puces sonores ont été et sont toujours une création de la société Seiko / Epson ou de l'une de ses filiales. Il s'agissait d'un produit dérivé des processus CMOS à très faible puissance qu'ils ont développés pour l'industrie horlogère. La conception de l'IC lui-même est en fait un uProcessor 4 bits avec ROM de masque pour les différents "morceaux". Ils ont également fourni des unités OTP (EEPRom) plus coûteuses pour l'expérimentation avant de changer le masque.

Je suis sûr qu'il existe un certain nombre d'entreprises qui pourraient faire ces et les recherches sur "puce de musique de carte de voeux" montrent beaucoup de références Shenzhen.

Ils sont achetés sous forme de KGD (Known Good Die) dans des packs de gaufres, puis collés sur le PWB (PCB), câblés collés aux coussinets et recouverts d'époxy. Je suis sûr que maintenant, vous pourriez les obtenir avec des obligations compensatoires.

Le volume de ces cartes était suffisamment élevé pour justifier probablement une puce personnalisée. Le processus de fabrication est appelé "puce à bord", ou souvent simplement COB. La puce de silicium nu est montée directement sur la carte de circuit imprimé, puis une goutte d'époxy est placée dessus pour la protéger. En volume élevé, c'est moins cher que d'utiliser une puce emballée.

S'il s'agissait d'une puce personnalisée, elle contient probablement une ROM et un petit séquenceur pour lire les échantillons sonores, puis probablement un générateur PWM pour créer une boucle ouverte audio de classe D. Ce ne sont que des suppositions de ma part, mais ce serait la première approche que j'examinerais si je devais proposer quelque chose comme ça. Surtout, cela doit être bon marché. La qualité sonore n'est pas vraiment un problème. L'enceinte doit être si petite et bon marché qu'elle sera le facteur limitant de la qualité. Vous voulez que la fréquence d'échantillonnage soit suffisamment élevée pour ne pas ajouter trop de bruit de quantification. Cela ne doit fonctionner que quelques minutes, puis il sera de toute façon jeté.

Vous remarquerez que la carte a quatre choses.

1 petites batteries

2 le blob noir (l'électronique)

3 un interrupteur brut qui glisse entre les contacts

4 un haut-parleur bon marché et méchant

La puce est allumée lorsque l'alimentation des batteries y est connectée via les contacts du commutateur.

La goutte noire est une résine époxy recouvrant une petite puce de circuit intégré connectée au PCB avec des fils. C'est exactement le même type de chose que vous attendez normalement d'une puce IC «normale» avec des pattes. En utilisant simplement la puce collée à la carte, elle est moins chère et plus petite.

La puce ne nécessite pas de condensateurs ou de xtals car elle possède un oscillateur interne (comme beaucoup de ses grands frères.)

Il divise essentiellement cette fréquence et suit un programme simple pour produire du son. En utilisant PWM (modulation de largeur d'impulsion), il peut créer de la parole et d'autres «sons».