计算器制造技术

计算器，属于电子、计算机及计算技术领域。现有计算器只能显示计算过程和计算结果，操作时必须随时注意审视显示以确保无误。本发明专利技术提出一种会说话的计算器，其特征是，内含以一个语音库为基础的语音功能电路，能合成语音，以人的语言读出计算过程和计算结果。操作者用之可以专注于数据和计算，无需看显示即可听知计算过程和计算结果，从而提高计算效率。本发明专利技术还使得盲人使用计算器成为可能。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于电子、计算机及计算
计算器作为一种电子计算工具，已为人们所广泛使用。现有的计算器，简单的(如SHARPEL-231C型)能做四则(加、减、乘、除)计算，复杂的(如SHARPEL-506P型)还能做数学函数(如SIN，LOG等)计算，更高级的(如CASIOfx-135v型)甚至能编程计算。所有这些计算器，都是以数字显示来向操作者报告计算过程和计算结果的。操作者由于在计算过程中必须随时注意审视其按键是否正确，计算效率必定受到影响。而且，数字显示的计算器盲人也不可能使用。迄今为止，尚未有这样的计算器，它能够以人的语言报告计算过程和计算结果。本专利技术的目的，是为计算器增加语音功能，以使其操作起来更高效、更友好。本专利技术的思路，是在现有计算器技术的基础上，增加语音功能部件，在按键/显示的同时，亦能合成语音，从而构成会说话的计算器。这样的计算器，操作者在语音的使用上，可自由选择三种工作方式第一种为无语音方式，即语音被关闭;第二种为报过程方式，即完整地读出计算的全过程;第三种为报结果方式，即略去计算过程，仅读出最终结果。附图说明图1是本专利技术的构成图。其工作过程如下键盘3上的按键信息，经键盘译码电路4，为CPU(中央处理器)5所获取。CPU一方面，在作相应于显示的转换之后，通过显示驱动电路1，送显示器2显示出来;另一方面，若当前处于报过程方式，CPU还将使该键被用语音读出来。读出一个键的过程是CPU查出该键的名称(如键“8”的名称为“八”，键“LN”的名称为“自然对数”)，再将名称分解为语音音素序列(如“自·然·对·数”)，顺序地驱动语音选择电路6，从语音库7输出相应音素的语音数据流，经由数/模转换电路8变为音频模拟信号流输出，再经放大电路9的放大，最终送达喇叭10发出语音，即读出该键。每当按下一个键，CPU除了处理显示及合成其语音之外，还处理其在计算过程中的既定功能。一次计算过程，即CPU处理一序列按键的过程。读计算过程的过程，即读按键、读中间结果及读最终结果的过程。作为计算结果(中间的或最终的)，显示的是数字串(如“12345.67”)，读音则是数字、位权混合的语音序列(如“一·万·二·千·三·百·四·十·五·点·六·七”)，由上述过程即可读出该语音序列，即读出计算结果。程序存储器11存储了程序，即CPU据以完成上述工作流程的指令序列和固定数据。数据存储器12用于存储动态数据。辅助电路13主要包括电源电路，以及为CPU提供时基脉冲的时钟发生电路。语音库7包含了表达计算过程和计算结果所需最小语言集之字汇音素的语音数据，系预先由人的读音采样固化存储而得。自然语言不同(如汉语与英语)，其语音库结构亦有所不同。这主要表现在音素的定义以及语音数据的长度上。对于汉语，以单音节的字为音素，其语音数据定长;对于英语，以一般为多音节的词为音素，其语音数据不定长。通过组合，也可构成多语种并存的语音库，于是计算器便可以多种语言读出计算过程和计算结果。以汉语为例，语音库包含以下七类字汇音素的语音数据一、符号“正”，“负”;二、数字“0”，“1”…“9”;三、位权“点”，“十”，“百”，“千”，“万”;四、算符“加”，“减”，“乘”，“除”等;五、函数“正”，“切”，“对”，“数”等;六、存储“送”、“调”、“存”等;七、其它“清”，“错”等。本专利技术与现有计算器相比，增加了语言的智能，能够以人的自然语言报告计算过程和计算结果，使得操作者无需看显示即可听知其计算操作，从而可以专注于数据和计算，提高计算效率。本专利技术还使得盲人使用计算器成为可能。实现本专利技术的一种最好方式如图2。所采用的集成电路器件列于表1。该设计的工作原理与过程如下U5、U8、U9、U10、U11构成显示驱动电路，其中，U5、U10、U11选通数字位，U8、U9则选通具体位上组成数字的显示段。显示器为八个8段数码管组成的队列。键盘为7行×6列的键矩阵，其布局与定义如表2所示。U6、U7构成键盘译码电路，其中，U7用于输出列扫描数据，U6用于输入行扫描数据，采用软件扫描识别的方法进行译码。U1为CUP，内含128B数据存储器。选择用汉语，归纳出表达计算过程和计算结果所需的54个字汇音素，列于表3。U16、U17构成语音库，共128KB存储空间，分两页固化存储了该字汇音素集的语音采样数据(PCM码)。每个音素的语音采样数据为一个数据块，等长地占2KB存储空间，54个音素共占108KB存储空间。U2、U13、U14、U15构成语音选择电路。其中，U2用于倒相以匹配信号电平和选页;U13锁存U1给定的音素之语音数据块在U16/U17中的高5位地址(即数据块在当前页内相对序号);U14和U15联结成2KB范围的二进制计数器，用以递增地给出语音数据在U16/U17中的低11位地址，控制U16/U17中语音数据流的顺序输出。数/模转换器U18采取直通连接方式。U19和U20构成二级放大电路。U12为U1的外接程序存储器。U4用于锁存U1输出至U12的低8位地址。U3用于分时地选择显示输出或发出语音。电源电压+V为+(5±0.5)伏，用电池提供。U1对在键盘上按下的键或计算出的中间结果(报过程时)或最终结果(报结果时)，首先将键的名称或结果的数值转换为语言表达式的语音音素序列。对于每一个音素，U1查出其语音数据在库中的页号和起始地址，通过T1端(U1的15脚)选通相应页(0为U16，1为U17)并将起始地址的高5位送U13锁存，接着从T0端(U1的14脚)输出频率为8KHz的脉冲驱动U15，U15又连带驱动U14，递增遍历U16/U17的2KB地址空间，驱动U16/U17顺序地输出相应的2KB语音数据流。U18将此数据流转换为模拟量的音频信号电流输出，再经U19和U20的二次放大，送至喇叭即发出语音。一当该音素处理完毕，即2KB地址空间遍历计数满，U14便自6脚回送一个信号，经U2倒相后送达U1，产生一次INTO中断，U1于是停止T0端的脉冲输出，接着便可以处理下一个音素。对音素序列包含的各个音素，顺序地逐一重复上述过程，键的名称或结果的数值即从喇叭读出来。对一次计算的全部操作重复上述过程，即能读出计算过程和计算结果。权利要求计算器，其特征是，内含以一个语音库为基础的语音合成电路，能以人的语言读出计算过程和计算结果。全文摘要计算器，属于电子、计算机及计算
现有计算器只能显示计算过程和计算结果，操作时必须随时注意审视显示以确保无误。本专利技术提出一种会说话的计算器，其特征是，内含以一个语音库为基础的语音功能电路，能合成语音，以人的语言读出计算过程和计算结果。操作者用之可以专注于数据和计算，无需看显示即可听知计算过程和计算结果，从而提高计算效率。本专利技术还使得盲人使用计算器成为可能。文档编号G06F15/02GK1083235SQ9210959公开日1994年3月2日 申请日期1992年8月25日 优先权日1992年8月25日专利技术者杨筑平, 周跃平 申请人:杨筑平本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算器，其特征是，内含以一个语音库为基础的语音合成电路，能以人的语言读出计算过程和计算结果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨筑平，周跃平，
申请(专利权)人：杨筑平，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]