Amerikanska Information Storage Devices, ISD, är ensamma om sin teknik: att analogt spela in ljud på en krets genom att lagra 256 spänningsnivåer.


- Ännu har ingen lyckats göra det vi gör, även om andra försökt. Alla våra konkurrenter jobbar istället med digital lagringsteknik, säger Ross Hayden, försäljningschef på ISD.

Ändå är det åtta år sedan ISD presenterade sin teknik att lagra en av 256 spänningsnivåer i varje enskild cell av minnet.

Då medgav tekniken att man kunde spela in 16 sekunders tal på en krets. Nu har företaget släppt provexemplar av en kretsfamilj där värstingen klarar att lagra upp till åtta minuters tal.

- I början på nästa år släpper vi ytterligare en serie i den nya familjen som kan lagra upp till 16 minuters tal, säger Ross Hayden.

- Den stora förändringen i den nya familjen är att vi nu övergått till att använda flashminne som lagringsmedia istället för EEPROM.

Genom att byta minnesarkitektur - från en lösning som kräver tre transistorer per minnescell till en som kräver en transistor - och samtidigt minska kanallängden, från 0,8 μm till 0,6 μm, har man lyckats reducera kiselytan med hela 40 procent. Flasharkitekturen har företaget licensierat från Silicon Storage Technology.



En halvtimmes tal


- Den nya minnesarkitekturen gör att vi tror oss kunna tillverka kretsar som kan spela in upp till en halvtimmes tal. Men då krävs det också att vi går över till en 0,5 μm-process, säger Ross Hayden.

Det steget tar företaget sannolikt redan nästa år. Och förmodligen är det inte så komplicerat, eftersom matningsspänningen bör kunna ligga kvar på tre volt. Värre blir det om kanallängden krymps så pass att även matningsspänningen måste skruvas ner. En lägre matningsspänning kräver ju att minnescellerna laddas med en ännu större precision.

Det som annars gör ISDs analoga lagringsteknik så intressant är att den bara utnyttjar en åttondel så många minnesceller som en digital lösning för att lagra samma informationsmängd. Därmed går det att hålla storleken på det inbyggda minnet nere, utan att man för den skull gör avkall på ljudkvalitén.

Den analoga tekniken är dessutom mycket strömsnål. Strömförbrukningen är runt en tiondel, jämfört med en lösning som är baserad på en digital signalprocessor.

ISDs kretsar används idag i en mängd tillämpningar, från talande gratulationskort och leksaker till telefonsvarare och ID-system. Tillverkare som Motorola, Panasonic, JVC, Casio och Sagem använder dem redan i sina telefoner. Och det är just framtida mobiltelefoner - analoga som digitala - och annan kommunikationsutrustning som Ross Hayden tror kommer att sluka kretsarna framöver. Nu när taltiden ökat så kraftigt.

- En fördel är dessutom att det är lätt att byta ut en äldre EEPROM-baserad krets mot en med flashminne. Det enda som behövs är lite ny programvara, säger Ross Hayden.

- Redan tidigt nästa år kommer vi att få se de nya kretsarna ute i mobiltelefoner, lovar han.

Anna Wennberg



Bandspelare på en krets


Tillsammans med en mikrofon, en högtalare och ett batteri kan ISDs kretsar fungerar som en komplett bandspelare. Det mesta är alltså redan inbyggt på kislet.

Där finns bland annat en oscillator, förförstärkare, automatisk styrning av förstärkningen (agc), filter, effektförstärkare, minne och styrlogik.

Förstärkningen på ingångssidan sker i två steg. Dels med en förförstärkare efter mikrofonen, dels med en fast förstärkning. Förstärkningen i förförstärkaren justeras automatiskt så att signalen inte klipps innan den når antivikningsfiltret.

Filtret tar bort de frekvenskomponenter som är högre än en och en halv gånger samplingsfrekvensen. De olika kretsarnas samplingsfrekvens varierar mellan 4 kHz och 8 kHz, där den lägre samplingen ger längre inspelningstid men också sämre ljudkvalité.

Efter filtret går signalen till den analoga sändtagaren för att därefter lagras analogt i minnesmatrisen. Varje minnescell kan lagra upp till 256 olika spänningsnivåer, där varje steg motsvaras av ungefär 7 mV. Informationen lagras i cellen genom att små laddningsmängder pulsas genom transistorns oxidskikt in i styret.

Filtret, som fungerar som antivikningsfilter vid inspelning, fungerar som glättningsfilter vid uppspelning. Glättningsfiltret tar bort frekvenskomponenterna som uppstår vid samplingen och återskapar signalens orginalform. Därefter förstärks den för att sedan kunna driva en högtalare.

AW

Svensk representant är Satco Komponent.