CN208924405U - 音频播放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种音频播放系统，包括：音频输入器件、语音合成器、指令输入模块和音频播放器件；音频输入器件与语音合成器相连，用于将采集到的音频发送至语音合成器；语音合成器用于对音频进行音色合成处理，并将处理后的音频发送至音频播放器件，音频播放器件用于播放处理后的音频；指令输入模块与语音合成器相连，用于接收调整指令，并将调整指令发送至语音合成器；语音合成器根据调整指令调整播放处理后的音频的播放参数。该音频播放系统可以模仿用户发声，提高播放音频时的真实性；通过指令输入模块对合成语音进行调整，使得最终播放音频更加符合用户的特征和需求。

Description

音频播放系统

技术领域

本实用新型涉及语音设备技术领域，特别涉及一种音频播放系统。

背景技术

随着智能设备的普及，目前大多数智能设备(比如智能手机、机器人等)具有自动发音功能。但目前大部分智能设备只是单纯的发出机器声音，对于需要通过语音进行人机交互的智能设备，机器声音比较单调乏味，听起来没有自然语言那样生动形象，且过于生硬，并不能体现出用户本身的特色。而现有智能设备并不支持用户自主改变机器发声的音色。

实用新型内容

本实用新型提供一种音频播放系统，用以解决现有设备不能改变机器发声音色的缺陷。

本实用新型提供的一种音频播放系统，包括：第一用户设备和第二用户设备；

所述第一用户设备包括音频输入器件、语音合成器、指令输入模块、第一音频播放器件和第一通讯模块；

所述音频输入器件与所述语音合成器相连，用于将采集到的音频发送至所述语音合成器；

所述语音合成器用于对所述音频进行音色合成处理，并将处理后的音频发送至所述第一音频播放器件，所述第一音频播放器件用于播放处理后的音频；

所述指令输入模块与所述语音合成器相连，用于接收调整指令，并将所述调整指令发送至所述语音合成器；所述语音合成器根据所述调整指令调整播放处理后的音频的播放参数，所述播放参数包括播放语速、播放音量、播放音高中的一项或多项；

所述第一通讯模块与所述语音合成器相连，用于将所述语音合成器处理后的音频发送至所述第二用户设备；

所述第二用户设备包括第二通讯模块、处理器和第二音频播放器件，第二通讯模块与第一通讯模块、处理器、第二音频播放器件依序连接；

所述第二通讯模块用于接收所述第一通讯模块发送的处理后的音频，并将处理后的音频转发至所述处理器；所述处理器用于将处理后的音频发送至所述第二音频播放器件，所述第二音频播放器件用于播放处理后的音频。

在一种可能的实现方式中，所述音频输入器件包括：麦克风和前置放大电路，所述麦克风的输出端与所述前置放大电路的输入端相连，所述前置放大电路的输出端与所述语音合成器相连。

在一种可能的实现方式中，所述音频输入器件还包括：采样反馈电路、误差放大电路、比较电路和噪声消除电路；

所述采样反馈电路的采样端与所述前置放大电路的输出端相连，所述采样反馈电路的输出端依次通过所述误差放大电路和比较电路与所述噪声消除电路的输入端相连，所述噪声消除电路的输出端与所述前置放大电路的输入端相连。

在一种可能的实现方式中，所述采样反馈电路包括第一电阻和第二电阻；所述误差放大电路包括跨导放大器和补偿电容；所述比较电路包括比较器；

所述第一电阻的一端与所述前置放大电路的输出端相连，另一端串联所述第二电阻后接地；所述跨导放大器的负输入端与所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接节点相连，所述跨导放大器的正输入端用于输入基准电压；所述补偿电容的一端与所述跨导放大器的输出端相连，另一端接地；所述跨导放大器的输出端与所述比较器的正输入端相连，所述比较器的负输入端用于输入限幅电压，所述比较器的输出端与所述噪声消除电路的输入端相连。

在一种可能的实现方式中，所述指令输入模块包括上调按键和下调按键；所述上调按键和所述下调按键分别与所述语音合成器相连。

在一种可能的实现方式中，音频播放器件包括：功率放大电路和扬声器；

所述功率放大电路的输入端与所述语音合成器的输出端相连，所述功率放大电路的输出端与所述扬声器相连。

本实用新型实施例提供的一种音频播放系统，语音合成器基于用户输入的音频来合成具有用户音色的合成语音，从而使得该音频播放系统可以模仿用户发声，提高播放音频时的真实性；通过指令输入模块对合成语音进行调整，使得最终播放音频更加符合用户的特征和需求。音频输入器件可消除采集音频中的噪声，降低采集用户音频时的环境要求，不需要用户在特定的录音棚中；同时，可满足基本的采样率，保证采样精确；且可避免截幅现象。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中音频播放系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中音频输入器件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中第一用户设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的一种音频播放系统，参见图1所示，包括：第一用户设备1和第二用户设备2；第一用户设备1包括音频输入器件10、语音合成器20、指令输入模块30、第一音频播放器件40和第一通讯模块50；第二用户设备2包括第二通讯模块60、处理器70和第二音频播放器件80，第二通讯模块60与第一通讯模块50、处理器70、第二音频播放器件80依序连接。

参见图1所示，音频输入器件10与语音合成器20相连，用于将采集到的音频发送至语音合成器20；语音合成器20用于对音频进行音色合成处理，并将处理后的音频发送至第一音频播放器件40，第一音频播放器件40用于播放处理后的音频；指令输入模块30与语音合成器20相连，用于接收调整指令，并将调整指令发送至语音合成器20；语音合成器20根据调整指令调整播放处理后的音频的播放参数，播放参数包括播放语速、播放音量、播放音高中的一项或多项；第一通讯模块50与语音合成器20相连，用于将语音合成器20处理后的音频发送至第二用户设备2。

第二用户设备2的第二通讯模块60用于接收第一通讯模块50发送的处理后的音频，并将处理后的音频转发至处理器70；处理器70用于将处理后的音频发送至第二音频播放器件80，第二音频播放器件80用于播放处理后的音频

该音频播放系统的工作过程具体如下：当用户需要进行语音合成时，可基于第一用户设备实现，具体的，利用音频输入器件10输入一段语音(比如20s的语音)，音频输入器件10具体可以为麦克风；音频输入器件10将采集到的语音发送至语音合成器20，语音合成器20基于现有的语音合成技术(比如中国专利201711206137.2，一种语音合成方法及装置；也可采用其他类似专利，本实施例对此不做限定)合成具有该段语音相同或相似音色的合成语音，即上述的处理后的音频；之后语音合成器20将该处理后的音频发送至第一音频播放器件40即可进行播放，该第一音频播放器件40具体可以为扬声器，也可以为耳机，本实施例对此不做限定。同时，第一音频播放器件40播放音频时，用户可以通过指令输入模块30调整播放的语速、音量等，从而调整第一音频播放器件40播放音频时的播放参数，使得用户可以自主调整播放状态，使得第一音频播放器件播放的音频更加符合用户的音色特征。可选的，该指令输入模块30为按键，具体可包括上调按键和下调按键，上调按键和下调按键分别与语音合成器20相连；通过上调按键来提高播放语速或音量，通过下调按键来降低播放语速或音量。

同时，第一用户设备1在合成处理的音频后，可以将该处理后的音频发送至第二用户设备2；具体的，用户可以通过指令输入模块30来输入发送指令，第一用户设备在接收到发送指令后将该处理后的音频发送至第二用户设备。第二用户设备2通过第二通讯模块60接收到该处理后的音频后，即可利用第二音频播放器件80进行播放。该第一通讯模块50和第二通讯模块60为同类型的通信模块，比如WiFi模块、蓝牙模块或其他无线通信模块。此外，第一音频播放器件40和第二音频播放器件80可同时播放该处理后的音频，也可只由第二音频播放器件80播放该处理后的音频，本实施例对此不做限定。例如，第一用户设备可以为家长使用的智能手机，第二用户设备可以为某一简单的音乐播放设备，比如儿童用的音乐播放玩具或机器人等；第一用户设备合成具有特定音色的音频后即可发送至其他的第二用户设备，使得第二用户设备也可播放具有家长音色的音频。

本实用新型实施例提供的一种音频播放系统，语音合成器基于用户输入的音频来合成具有用户音色的合成语音，从而使得该音频播放系统可以模仿用户发声，提高播放音频时的真实性；通过指令输入模块对合成语音进行调整，使得最终播放音频更加符合用户的特征和需求。通过将处理后的音频发送至第二用户设备，还可使得第二用户设备不具有较强处理能力的情况下也可播放具有用户音色的音频。

本实用新型另一实施例提供一种音频播放系统，该音频播放系统包括上述实施例中部件10至40，其实现原理以及技术效果参见图1对应的实施例。同时，本实用新型实施例中，参见图2所示，音频输入器件10包括：麦克风101和前置放大电路102，麦克风101的输出端与前置放大电路102的输入端相连，前置放大电路102的输出端与语音合成器20相连。

其中，麦克风101用于采集用户发出的声音，前置放大电路102用于对采集到的音频进行A/D采样并进行放大处理。该麦克风101具体可以为电容式麦克风，且可以采用麦克风阵列；前置放大电路可通过MAX4477放大器实现，实现高带宽、低噪声、低失真运算的放大处理；同时，前置放大电路采样频率可高达200KHz，满足基本的采样率要求，可以提高采样精度。

在上述实施例的基础上，参见图2所示，该音频输入器件10还包括：采样反馈电路103、误差放大电路104、比较电路105和噪声消除电路106；

采样反馈电路103的采样端与前置放大电路102的输出端相连，采样反馈电路103的输出端依次通过误差放大电路104和比较电路105与噪声消除电路106的输入端相连，噪声消除电路106的输出端与前置放大电路102的输入端相连。

具体的，采样反馈电路103包括第一电阻R1和第二电阻R2；误差放大电路104包括跨导放大器Gm和补偿电容C1；比较电路105包括比较器A；

第一电阻R1的一端与前置放大电路102的输出端相连，另一端串联第二电阻R2后接地；跨导放大器Gm的负输入端与第一电阻R1和第二电阻R2之间的连接节点相连，跨导放大器Gm的正输入端用于输入基准电压；补偿电容C1的一端与跨导放大器Gm的输出端相连，另一端接地；跨导放大器Gm的输出端与比较器A的正输入端相连，比较器A的负输入端用于输入限幅电压，比较器A的输出端与噪声消除电路106的输入端相连。

本实施例中，采样反馈电路103中的电阻R1和R2组成电阻分压采样电路并采集前置放大电路的输出电压的反馈信号Vs，该反馈信号Vs与前置放大电路的输出电压呈正比关系。跨到放大器Gm将反馈信号Vs与预设的基准电压Vf的电压差值转换为电流信号，该电流信号对补偿电容C1进行充电，并得到输出反馈误差信号Vc。放大器A将该误差信号Vc与预设的幅值电压Vc-th进行比较，确定采样的音频是否在预设范围内，进而通过噪声消除电路106消除麦克风101采集的音频中的噪声信号；同时，放大器A可以限制采样语音的幅值，避免截幅现象。该音频输入器件可消除采集音频中的噪声，降低采集用户音频时的环境要求，不需要用户在特定的录音棚中；同时，可满足基本的采样率，保证采样精确；且可避免截幅现象。

在上述实施例的基础上，参见图3所示，该音频播放器件包括：功率放大电路401和扬声器402；功率放大电路401的输入端与语音合成器20的输出端相连，功率放大电路401的输出端与扬声器402相连。通过功率放大电路401可减小非线性失真，使得播放音质更加符合用户特性。图3中以第一音频播放器件40为例说明，第二音频播放器件80也可以具有相似的结构，即也包括功率放大电路和扬声器。

本实用新型实施例提供的一种音频播放系统，语音合成器基于用户输入的音频来合成具有用户音色的合成语音，从而使得该音频播放系统可以模仿用户发声，提高播放音频时的真实性；通过指令输入模块对合成语音进行调整，使得最终播放音频更加符合用户的特征和需求。音频输入器件可消除采集音频中的噪声，降低采集用户音频时的环境要求，不需要用户在特定的录音棚中；同时，可满足基本的采样率，保证采样精确；且可避免截幅现象。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种音频播放系统，其特征在于，包括：第一用户设备和第二用户设备；

所述第一用户设备包括音频输入器件、语音合成器、指令输入模块、第一音频播放器件和第一通讯模块；

所述音频输入器件与所述语音合成器相连，用于将采集到的音频发送至所述语音合成器；

所述语音合成器用于对所述音频进行音色合成处理，并将处理后的音频发送至所述第一音频播放器件，所述第一音频播放器件用于播放处理后的音频；

所述指令输入模块与所述语音合成器相连，用于接收调整指令，并将所述调整指令发送至所述语音合成器；所述语音合成器根据所述调整指令调整播放处理后的音频的播放参数，所述播放参数包括播放语速、播放音量、播放音高中的一项或多项；

所述第一通讯模块与所述语音合成器相连，用于将所述语音合成器处理后的音频发送至所述第二用户设备；

所述第二用户设备包括第二通讯模块、处理器和第二音频播放器件，第二通讯模块与第一通讯模块、处理器、第二音频播放器件依序连接；

所述第二通讯模块用于接收所述第一通讯模块发送的处理后的音频，并将处理后的音频转发至所述处理器；所述处理器用于将处理后的音频发送至所述第二音频播放器件，所述第二音频播放器件用于播放处理后的音频。

2.根据权利要求1所述的音频播放系统，其特征在于，所述音频输入器件包括：麦克风和前置放大电路，所述麦克风的输出端与所述前置放大电路的输入端相连，所述前置放大电路的输出端与所述语音合成器相连。

3.根据权利要求2所述的音频播放系统，其特征在于，所述音频输入器件还包括：采样反馈电路、误差放大电路、比较电路和噪声消除电路；

所述采样反馈电路的采样端与所述前置放大电路的输出端相连，所述采样反馈电路的输出端依次通过所述误差放大电路和比较电路与所述噪声消除电路的输入端相连，所述噪声消除电路的输出端与所述前置放大电路的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的音频播放系统，其特征在于，所述采样反馈电路包括第一电阻和第二电阻；所述误差放大电路包括跨导放大器和补偿电容；所述比较电路包括比较器；

所述第一电阻的一端与所述前置放大电路的输出端相连，另一端串联所述第二电阻后接地；所述跨导放大器的负输入端与所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接节点相连，所述跨导放大器的正输入端用于输入基准电压；所述补偿电容的一端与所述跨导放大器的输出端相连，另一端接地；所述跨导放大器的输出端与所述比较器的正输入端相连，所述比较器的负输入端用于输入限幅电压，所述比较器的输出端与所述噪声消除电路的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的音频播放系统，其特征在于，所述指令输入模块包括上调按键和下调按键；所述上调按键和所述下调按键分别与所述语音合成器相连。

6.根据权利要求1所述的音频播放系统，其特征在于，音频播放器件包括：功率放大电路和扬声器；

所述功率放大电路的输入端与所述语音合成器的输出端相连，所述功率放大电路的输出端与所述扬声器相连。