DE132564T1

DE132564T1 - Sprachsynthesizer.

Info

Publication number: DE132564T1
Application number: DE198484106640T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Nicolo Brandizzo Capizzi (Turin); Cesario Pianezza Cianci (Turin); Marcello Valenza Melgara (Alessandria)
Original assignee: CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1985-08-29
Also published as: CA1203907A; JPS608900A; IT8367642A0; JPH0670749B2; EP0132564A1; IT1159034B; DE3463867D1; EP0132564B1; US4709340A

Claims

.'■.-■". Üipl.-Ing. Anton Freiherr PATENTANWÄLTE Biederer von Paar D-8300 Landshut Postfach 2664, Freyung 615 <S? Landshut (0871) 22170 Fax (CCITT 2) manuell Telex 58441 glala d Frhr. Riederer v. Paar, Postfach 2664. D-8300 Landshut U I 3 2 b O 4 Partner in München: Dr. H. O. DIEHL CSELT Centro Studi e Laboratori 9München (089) 177061 Telecomunicazioni S.p.A. Fax (089) 177461 (autom.) Telex 5215145 Zeus d Turin, Italien Ihre η f Your net: Unsere 106 640.0 önu?ere Ref: Patentansprüche

1. Sprachsynthetisierer mit einem Synthesefilter (RE3, RE4, ML3, RA, SS, SG), das den Vokaltraktus simuliert und Sprach-Tastwerte durch Verarbeiten von Tastwerten erzeugt, die einen periodischen oder zufälligen Erregungsverlauf, der, von einem von zwei Generatoren (RV, RU) erzeugt wird, aufweisen in Abhängigkeit davon, ob die Konfiguration des Vokaltraktus einem stimmhaften oder einem stimmlosen Laut entspricht, wobei die Verarbeitung auf der Grundlage von Kodierungsparametern erfolgt, die von einem externen Steuergerät (MP) geliefert und in geeigneten Speicherschaltungen (ME2, ME3) gespeichert werden und die Filterkoeffizienten, die Dauer der jeweiligen Gültigkeitsintervalle, eine Information darüber, ob der Laut stimmhaft oder stimmlos ist, die Wiederholungsperiode einer eventuellen periodischen Erregung und die Lautstärke des zu synthetisierenden Lauts umfassen, und wobei der Synthetisierer außerdem Schaltungen zum Durchführen entsprechender Testprozeduren auf Befehl des externen Steuergeräts hin aufweist, speziell gekennzeichnet durch:
- eine erste Sammelleitung (2), über die die genannten Kodierungsparameter sowie geeignete De-emphasis-Koeffizienten, die Auswähl und Wiederholungssignale für die ausgewählten Testvorgänge und geeignete binäre Testkonfigurationen empfangen werden und über die geeignete Signale zwischen den internen Schaltungen ausgetauscht, werden;

eine zweite Sammelleitung (12), über die Blöcke der in den Speicherschaltungen (ME2, ME3) gespeicherten Kodierungsparameter und die in Festwertspeichern (RU, RV) gespeicherten Tastwerte des periodischen und zufälligen Erregungsverlaufs zu einem Operationsspeicher (OM) und von dort zum Synthesefilter geleitet werden, und über die die vom Synthesefilter gelieferten Tastwerte der synthetisierten Sprache zu Ausgangsschaltungen (DA, SP) geleitet werden, weiterhin die Zählungsanfangs-Werte, die mit der Dauer der Gültigkeitsintervalle übereinstimmen, zu einem ersten Zeitdauerzähler (CD) geleitet werden und die Wiederholungsperiodenwerte an den Ausgängen der Speicherschaltungen (ME2, ME3) zu einem ersten Register (RP) geleitet werden;

eine erste Dreizustand-Pufferschaltung (BT), die die zweite Sammelleitung (12) mit der ersten Sammelleitung (2) verbinden kann und hierdurch den Inhalt der Festwertspeicher (RU, RV) im Verlauf von Testvorgängen nach außen überträgt;

eine dritte Sammelleitung (15), über die verschiedene Synthese— Filtereingangsregister (RE3, RA) mit einer Speichervorrichtung (MD), die die während der vorhergehenden Tastperiode berechneten Zustandsvariablen enthält, oder mit einem zweiten Register (YN), das die Zustandsvariablen für die gerade ablaufende Tastperiode enthält, und über die ein Synthesefilter-Ausgangsregister (SG) entweder mit der Speichervorrichtung oder mit dem zweiten Register oder mit einer zweiten bidirektionalen Dreizustand-Pufferschaltung (BB) verbunden sind;

die zweite Dreizustand-Pufferschaltung (BB), die die zweite Sammelleitung mit der dritten Sammelleitung verbinden kann, um die Tastwerte der synthetisierten Sprache, die vom Synthesefilter geliefert werden, zu den Ausgangsschaltungen (DA, SP) zu übertragen;
einen Mikroprogrammspeicher (MM), der Mikroprogramme für Sprachsynthese und Mikroprogramme für Testprozeduren enthält;
ein Mikrobefehl-Register (IR), dessen paralleler Eingang mit dem Ausgang des Mikroprogx'ammspeichers, dessen Serieneingang mit dem Serienausgang eines ersten Adressenzählers (PC), dessen Nullstellungseingang mit dem Ausgang eines Endlich-Zustand-Automaten (CP) und dessen Serienausgang mit einer der Leitungen der ersten Sammelleitung (2) verbunden ist und dessen Zellen, die das Register

bilden, Ausgänge haben, die über individuelle Leitungen für die Übertragung von Befehlen mit den Hauptblöcken des Synthetisierers verbunden ist;

einen ersten Adressenzähler (PC) für den Mikroprogrammspeicher (MM), dessen paralleler Eingang für die Zählbeginnwörter mit dem Ausgang eines Anfangsadressenspeichers (EP), dessen Serieneingang mit einer der Leitungen der ersten mehrfachen bidirektionalen Sammelleitung (2), dessen Einschalteingang mit dem Endlich-Zustand-Automaten (CP), dessen paralleler Ausgang mit dem Adresseneingang des Mikroprogrammspeichers und dessen serielle Ausgänge mit dem Mikrobefehl-Register verbunden sind;

den Anfangsadressenspeicher (EP), der während der ersten Zählstufe des Zählers Adressen so abgibt, daß ein bestimmter Block von Befehlen wiederholt wird;

ein rückstellbares Register (RE), dessen Dateneingang mit der ersten Sammelleitung und dessen Nullstellungseingang mit dem Endlich-Zustand-Automaten (CP) verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Adresseneingang des Anfangsadressenspeichers (EP) so verbunden ist, daß für Testprozeduren und für Sprachsynthese entsprechende Adressen geliefert werden;

einen zweiten Adressenzähler (EC) für einen Speicher (LQ) für eine Anzahl von Repetitionen, mit einem Paralleleingang für das Zählbeginnwort, der mit der ersten Sammelleitung (2) verbunden ist, und einem Zählerhöhungseingang, der mit dem Endlich-Zustand-Automaten (CP) verbunden ist, und mit einem Ausgang, der sowohl mit dem Speicher (LQ) als auch mit dem Anfangsadressenspeicher (EP) verbunden ist, um so während des Sprachsyntheseschritts die genannten Anfangsadressen eines Blocks von zu wiederholenden Mikroadressen und Anfangsadressen von Programmen zur Durchführung von Testprozeduren zu liefern;

den Speicher (LQ) für die Anzahl der Repetitionen eines gegebenen Blocks von Befehlen, die im Mikroprogrammspeicher (MM) enthalten sind, mit einem Adresseneingang, der mit dem Ausgang des zweiten Adressenzählers (EC) und mit einer ersten Leitung (19) verbunden ist, auf die von außen Zugriff besteht und über die die Tastfrequenz des zu synthetisierenden Sprachsignals unter zwei vorgegebenen Werten gewählt werden kann;

- einen ersten Zweiweg-Multiplexer (MU), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Speichers (LQ) der Zahl von Repetitionen und dessen anderer Eingang mit der ersten Sammelleitung (2) verbunden ist, und dessen Befehlseingang mit einer zweiten Leitung (20), auf die Zugriff von außen besteht, verbunden ist, über die der Synthetisierer in den Testbetriebszustand oder in den normalen Sprachsynthetisier-Betriebszustand gestellt wird;

- einen Zähler (LC) für die Zahl der Repetitionen, der an dem vom Endlich-Zustand-Automaten (CP) gelieferten Periodensignal eine Abwärtszählung durchführen kann, anfangend von der vom ersten Multiplexer (MU) der ersten Sammelleitung (2) während der Testprozeduren oder vom Speicher (LQ) der Anzahl von Repetitionen während der Sprachsynthese gelieferten Zahl, und das Zählendesignal an den Endlich-Zustand-Automaten (CP) liefern kann;

- den ersten Endlich-Zustand-Automaten (CP), der Befehlssignale für Sprachsyntheseoperationen und für Testprozeduren auf der Grundlage von Signalen an den Ausgängen einer ersten logischen Schaltung (LS), die für das tatsächliche Anlaufen der Operationen aufgrund des Zählers (LC) für die Zahl der Repetitionen, eines zweiten Endlich-Zustand-Automaten (TP) und des Mikrobefehl-Registers dient, abgeben kann.

2. Sprachsynthetisierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu der Zeit, zu der die erste logische Schaltung (LS) das effektive Betriebsstartsignal erzeugt, der Endlich-Zustand-Automat (CP): das Mikrobefehl-Register (IR) in Nullstellung hält und im Fall des normalen Betriebs auch den zweiten Adressenzähler (EC) und das rückstellbare Register (RE) leerstellt und ferner den Zähler (LC) für die Zahl der Repetitionen lädt, während er im Fall einer Testprozedur den ersten Adressenzähler (PC) lädt, woraufhin dieser, nach dem effekiven Startsignal für die Syntheseoperation, aufeinanderfolgend erhöht wird bis zum Auftreten eines Mikrobefehls, der anzeigt, daß der vorhergehende Block von Mikrobefehlen zu wiederholen ist; und dann, wenn der Zähler für die Zahl der Repetitionen das Zählen noch nicht beendet hat, bewirkt, daß der erste Adressenzähler mit der Adresse des ersten Befehls des zu wiederholenden Blocks geladen wird, wobei der Inhalt des Zählers für die Anzahl der Repetitionen um eine

Einheit verfingert wird, während dann, wenn dieser Zähler das Zählen beendet hat und der Synthetisierer auf Testprozeduren gestellt ist, der Endlich-Zustand-Automat den zweiten Adressenzähler (EC) und das zurückstellbare Register (RE) leerstellt und ein Signal, das anzeigt, daß die Testprozedur abgeschlossen ist, an das externe Steuergerät (MP) sendet; und dann, wenn der Synthetisierer auf Normalbetrieb gestellt ist, ein Erhöhungssignal für den zweiten Adressenzähler erzeugt und bewirkt, daß der Zähler (LC) für die Zahl der Repetitionen geladen wird, und dann, wenn der zweite Adressenzähler das Zählen nicht beendet hat, bewirkt daß der erste Adressenzähler aufeinanderfolgend bis zum Auftreten eines Mikrobefehls erhöht wird, der anzeigt, daß ein gegebener Block von Mikrobefehlen zu wiederholen ist, wobei die vorhergehende Folge von Vorgängen wieder begonnen wird; und dann, wenn der zweite Zähler (EC) das Zählen beendet hat, den ersten Adressenzähler leerstellt, um die Sprachsynthesevorgänge für den nächsten Tastwert wieder zu beginnen,~und wenn das effektive Betriebsstartsignal von der ersten logischen Schaltung (LS) auf Befehl des externen Steuergeräts (MP) eingestellt wird, ein Rückstellsignal für das Mikrobefehl-Register (IR) erzeugt und in einen Wartezustand übergeht·

3. Sprachsynthetisierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer Testprozedur einer (RV) der Festwertspeicher, der die Tastwerte des periodischen Erregungsverlaufs enthält, durch einen dritten Adressenzähler (CT) über einen zweiten Multiplexer (MX) adressiert wird, der seinerseits über die zweite Leitung (20), auf die Zugriff von außen besteht, steuerbar ist, und der Inhalt auf der ersten Sammelleitung (2) über die zweite Sammelleitung (12) und die erste Dreizustand-Pufferschaltung (BT) zugänglich gemacht wird.

4· Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltungen (DA, SP) ein Schieberegister (SP) umfassen, das parallel vom zweiten Bus (12) mit dem digitalen Signal, das dem synthetisierten Sprachsignal entspricht, ladbar ist und dieses Signal in serieller Form ausgangsseitig abgeben kann.

5· Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsregister des ersten Endlich-Zustand-Automaten (CP), des zweiten Endlich-Zustand-Automaten (TP) und eines dritten Endlich-Zustand-Automaten (FP), die in Serie ladbar und in Serie auslesbar sind, in Kaskade geschaltet sind, mit entsprechenden Binärkonfigurationen geladen sind und über die erste Sammelleitung (2) auf einen vom externen Steuergerät (MP) kommenden Befehl hin während der Testprozeduren gelesen werden.

6. Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Adressenzähler (PC) seriell über die erste Sammelleitung (2) ladbar ist, um ein gewünschtes Wort des Mikroprogrammspeichers (MM) zu adressieren, das am seriellen Ausgang des Mikrobefehl-Registers (IR) während der Testprozeduren gelesen werden kann, um zu bestimmen, ob der Mikroprogrammspeicher ordentlich funktioniert.

7· Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Adressenzähler (PC) durch den Anfangsadressenspeicher (EP) parallel ladbar ist und den Inhalt der adressierten Zellen über den Serienausgang zum Mikrobefehl-Register (IR) liefern kann, um während der Testprozeduren zu bestimmen, ob der Anfangsadressenspeicher ordentlich funktioniert.

8. Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltungen (ME2, ME3) und der Operationsspeicher (OM) über die zweite Sammelleitung (12) mit dem Schieberegister (SP) verbindbar sind, um ausgangsseitig ein entsprechendes Binärwort zu liefern, das durch das äußere Steuergerät (MP) in den Speicherschaltungen gespeichert wird, um während der Testprozeduren zu bestimmen, ob sie ordentlich funktionieren.

9· vSprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schieberegister (SP) die Speichervorrichtung (MD) über die dritte Sammelleitung (15)> die zweite Dreizustand-Pufferschaltung (BB) und die zweite Sammelleitung (12) verbindbar ist, um ausgangsseitig ein entsprechendes Binärwort zu liefern, das

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durch das äußere Steuergerät (MP) über die Speicherschaltungen (ME2, ME3) gespeichert wird, um während der Testprozeduren zu bestimmen, ob die Speichervorrichtung ordentlich funktioniert.

10. Sprachsynthetisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer Testprozedur der zweite (RU) der Festwertspeicher, der zufallsmäßige Erregungsverlaufs-Tastwerte enthält, seinen gespeicherten Inhalt an der ersten Sammelleitung (2) über die zweite Sammelleitung (12) und die erste Dreizustand-Pufferschaltung (BT) abgibt, um zu bestimmen, ob er ordentlich funktioniert.