CN1110821A - 语音合成器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可程序化的语音合成器，包括有 一振荡器及时序产生电路、一选择码电路、一表格码 电路、一语音码电路、一数字/模拟转换电路、一控制 电路及一写入电路等，以可程序化只读存储器来完成 语音数据的存取工作，且结合表格式触发方式发送语 音信号，因此具有较高的实用性。

Description

本发明涉及一种语音合成器，特别是一种可程序化的语音合成器。

为提高电子消费产品的质量、增加商品趣味、降低成本等目标，目前语音合成器已被广泛地运用在电话语音服务…等场合。传统单片语音合成器的电路（请参阅图1）其包括有一振荡器及时序产生电路11、一语音码存储器电路12、一数字/模拟转换器13和一控制电路14等，主要是藉由控制电路14的顺序触发，经该振荡器及时序产生电路11的定址，将语音码存储器电路12中所储存的数字语音信号通过数字/模拟转换器13将语音信号发送出来。

然而，上述传统的单片语音合成器在实际运用上，存有若干缺欠;首先，由于所使用的语音码存储器一般为只读存储器ROM，当所写入的语音信号需要改变时，必须依生产线上所有繁琐的制造程序进行，因此不但成本高，且该产品的使用因固定的数据而受到限制。

再者，除了在产品制造上须耗费过多的工时外，由于语音码一旦写入ROM便无法修改，因此无法适应客户可能的多种要求。

传统的语音发送系统是采用-（One-to-one）对应方式的原理，亦即当电路接收到某一按键讯号时，将发送该按键码所对应语音码段落中的语音信号，至于段落与段落间的寂静时间（silence），以及段落重覆的次数皆是以额外的硬件线路来完成，因此，不但由于语音发送时，重复的语音码段落会重复占掉存储器的位置，使得存储器的使用效率降低外，寂静时间的长短及语音重复的次数皆需用额外的计数器，这将会提高元件成本。

本发明人的目的是针对上述传统语音合成器的缺点，提出一种具有可擦除可程序化的只读存储器（EPROM）的语音合成器，便于处理语音码数据，且应用一所谓表格触发（table-triggering）的方式来取代原有的放音方式，每一按键讯号将用以设定表格码电路存储器中相对应的启始地址，因此可大扩展语音合成器的用途，并相对减少所需的元件成本。

本发明的语音合成器包括有：

一振荡器及时序产生电路，以提供所须各种控制信号用的时钟脉冲，并送至控制电路中;

一选择码电路，具有存储单元，其可依据外部不同的按键输入讯号输出一组按键码至表格码电路;

一表格码电路，具有存储单元，接收上述按键码而传送出一组段落的启始地址，设定至语音码电路中;

一语音码电路，具有存储单元，其受表格码电路的定址而输出语音数据、段落结束码及停止码;

一控制电路，提供控制讯号使选择码电路将按键码送至表格码电路，同时在语音码电路输出语音时，检测其输出数据的种类;

一写入电路，将数据写入选择码电路、表格码电路及语音码电路的存储单元;

其特征在于，所述选择码电路、表格码电路及语音码电路的存储单元都采用可擦除可程序化的只读存储器。

所述写入电路包括：

一模式选择器，决定数据是写入哪一个存储单元中;

一数据输入缓冲器，以位元组为单位串行地输入欲写进的语音数据;

一数据输出缓冲器，将所述的输入数据串行地输出并验证数据的正确性;

一地址产生器，随位元组的写入动作而计数，将指标指向下一个存储器地址。

所述存储单元为可程序化的只读存储器。

所述存储单元为电可擦除可程序化的只读存储器。

数据输出/入可采取并行方式。

本发明的效果：由于本发明采用可擦除只读存储器进行语音数据的存取，因此，本语音合成器可根据使用者的要求随时修改存储的内容，克服了以往同类语音合成器的缺欠，提高了语音合成器的实用性。

结合附图对本发明的实施例说明如下：

附图简单说明：

图1是传统单片语言合成器的电路方框图。

图2是本发明的电路方框图。

图3是本发明中具写入功能的电路方框图。

图4是传统语音码存储器的数据结构。

图5是本发明中表格码及语音码存储单元的数据结构。

如图2所示，其为本发明的电路方框图，本发明包括有一振荡器及时序产生电路21、一选择码电路22、一表格码电路23、一语音码电路24、一数字/模拟转换电路25、一控制电路26及一写入电路27等。其中该振荡器及时序产生电路21的动作原理是藉由内部振荡器产生系统时基所须的振荡频率，然后由时序产生电路加以除频，解出各种控制信号用的时钟信号，经由控制电路26送至各相关的电路部分以控制系统整体的动作。

选择码电路22提供外界作为按键触发功能，依据不同的按键输入讯号而输出一组相对应的按键码至表格码电路23，用以设定表格码电路23内计数器的启始地址。此外，该选择码电路22的功能亦包括有：外部按键消除反弹（debounce）时间的选定、按键是否有再触发（retrigger）能力的选定、按键内部提高电阻值的选定、语音发送是否可重复（repeat）功能的选定以及输出装置显示形式的选定等，上述选择电路的功能以选择功能码储存于该选择码电路的存储单元。

表格码电路23内主要存放语音码电路中的语音码存储单元每个段落（section）的启始地址，它接收来自选择码电路22所送出的一组启始地址，然后再从表格码电路23内的存储单元中解出一组段落的启始地址，将其设定至语音码电路24中的地址计数器。

语音码电路24内的存储单元主要存放所有语音数据的内容，由地址计数器顺序读取后，将该数字语音讯号由数字/模拟转换电路25转换为模拟声音讯号用以推动外部的发声装置28。

控制电路26在外部按键讯号作用下，控制选择码电路22送出系统的所有设定码回控制电路26，并同时将该按键码送至表格码电路23;并在控制电路26的控制讯号控制下，表格码电路23将语音码的启始地址送至语音码电路24，再将语音数据由数字/模拟转换电路25输出，同时此语音内容亦同时送回控制电路26，用以检测是否为段落结束码或停止码，藉以产生相对应的控制讯号使系统重新发送下一段语音码或停止发送信号。

本发明的语音合成器，选择码电路22、表格码电路23及语音码电路24的存储单元是以可擦除可程式化的只读存储器来完成，使用者可依照自己的需求由一写入电路27以串行（serial-in）或并行（parallel-in）的方式来完成修改及更新的动作（如图3所示）。该写入电路27包括有一地址产生器271、一数据输入缓冲器272、一模式选择器273及一数据输出缓冲器274等;当系统运作于写入功能时，一DCK讯号线作为数据输出入时的致能（enable）触发，数字信号以一个位元组为单元由DI/O讯号线串连地将数据送至数据输入缓冲器272中，由模式选择器273来决定目前的数据是要写入选择码存储单元220、表格码存储单元230或语音存储单元240三者中之一，由PGMB讯号线的控制完成被选择的存储单元的写入工作。

为确定写入的数据是否正确无误，故同时利用VFB讯号线，将该输入的位元组的数据由数据输出缓冲器274串连地输出，经验证无误后，再进行下一个位元组的写入。由于在位元组与位元组间的写入过程中，必须让地址产生器271中所指的是存储单元地址随着改变，故ACK讯号线提供时钟信号使该地址产生器271计数，而将指标（pointer）指向下一个存储器地址。如此反复动作，直至所欲输入该存储单元的数据写完为止，然后由模式选择器273决定并进行下一个存储单元的写入工作。

当本发明设定于写入方式（Program Mode）时，使用者可利用一外部的写入器（writer）将预先编辑好的选择功能码、表格触发码及语音数字码等通过上述写入电路27一一写入各存储单元中。

当本发明设定于读取方式（Read Mode）时，使用者可藉由系统外部的按键触发，经由控制电路26中的消除反弹线路辨定成功后，该按键讯号会对应于选择码存储单元220中的一组存储码，而此组存储码便用来设定该按键下的表格码存储单元230的启始位置;而当每个段落发送完毕时，会有一段落结束码（stop Code），此段落结束码将使表格码存储单元230的读取指标指向下一个地址，然后发送下一个启始地址所指到的段落语音码，如此类推，直到表格码存储单元230指到停止码（End Code）才停止发送，因而顺序地发送完一个按键所要发送的语音数据。

为更进一步说明本发明中所运用的表格触发方式的特点，请再参阅图4，传统语音发送原理中语音码存储器的数据结构，每一个按键触发讯号（TG1～TG4）将对应一个语音码段落，依照此一对一的对应方式发送出该段落的语音内容（Section content），然而，段落与段落间的寂静时间长度（Length of silence）及段落重复（repeat）的次数则须利用额外的硬件线路来完成，而重复的语音段落也会重复占据存储单元的位置。

本发明即是特别针对上述缺点而加以改良，以图5所示为例，当接收到外部按键触发讯号TG1时，此讯号将对应到表格码存储单元230中的某段内容，而该段内容为一组语音码存储单元240的地址，所以发送出的语音内容应为“Sol Mi Mi Fa Re ReDo Re MiFa Sol Sol Sol”，就使用者而言，仅须利用本发明的写入功能改变触发信号TG1所对应的表格内容，便可以改变该按键的语音放送内容;再者，若要重复某个语音码段落N次，只要在表格码存储单元230中将重复的表格码写入N次即可，因此该语音码段落不会重复占用存储器的地址，亦不须额外的计数器，因寂静时间码视为一个段落，时间的长短可由其启始地址来决定。

以上本发明的实施例中，语音数据的输出入是采用串行的方式，在实际应用上亦可为并行方式，另外，存储单元部分除了可用EPROM外，同时以PROM或EEPROM等皆可取代。

Claims (5)

1、一种语音合成器，其包括有：

一振荡器及时序产生电路，以提供所须各种控制信号用的时钟脉冲，并送至控制电路中；

一选择码电路，具有存储单元，其可依据外部不同的按键输入讯号输出一组按键码至表格码电路；

一表格码电路，具有存储单元，接收上述按键码而传送出一组段落的启始地址，设定至语音码电路中；

一语音码电路，具有存储单元，其受表格码电路的定址而输出语音数据、段落结束码及停止码；

一控制电路，提供控制讯号使选择码电路将按键码送至表格码电路，同时在语音码电路输出语音时，检测其输出数据的种类；

一写入电路，将数据写入选择码电路、表格码电路及语音码电路的存储单元；

其特征在于，所述选择码电路、表格码电路及语音码电路的存储单元都采用可擦除可程序化的只读存储器。

2、如权利要求1所述的一种语音合成器，其特征在于，所述写入电路包括：

一模式选择器，决定数据是写入哪一个存储单元中;

一数据输入缓冲器，以位元组为单位串行地输入欲写进的语音数据;

一数据输出缓冲器，将所述的输入数据串行地输出并验证数据的正确性;

一地址产生器，随位元组的写入动作而计数，将指标指向下一个存储器地址。

3、如权利要求1所述的一种语音合成器，其中所述存储单元为可程序化的只读存储器。

4、如权利要求1所述的一种语音合成器，其特征在于，所述存储单元为电可擦除可程序化的只读存储器。

5、如权利要求1或2所述的一种语音合成器，其特征在于，数据输出/入采取并行方式。

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