计算机语音发声卡制造技术

本实用新型专利技术涉及一种计算机语音发声卡，其包括接口电路、语音库、发音电路、还原频率产生器及驱动处理模块，语音库中存贮有可显字符的语音代码，上述各部分都经过接口电路与计算机总线插座连接。本实用新型专利技术可使计算操作人员输入的字符在屏幕显示出来的同时，由本实用新型专利技术的发音卡发出该字符的语音，使操作人员在不影响输入速度的情况下发现输入中的错误，提高工作效率。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种计算机语音发声装置。目前世界各国计算机已广泛进入各个应用领域，我国的汉字信息处理技术已经进入实用阶段，并开始步入“工业期”，汉字计算机系统已经建立，汉字进入数据库和网络已成现实。现有计算机从键盘上输入汉字及其它字符，只能在屏幕上显示出来，不能发生声音，而输入人员为提高输入速度，多是采用“盲打”，即在输入时只看所欲输入的文字而不看键盘和屏幕，因此在输入时经常容易发生错误而不察觉。本技术的目的即在于提供一种计算机语音发声卡，其安插在计算机的扩展槽上，可使计算机在显示某一汉字或字符的同时，又发出该汉字或字符的语音，使计算机从无声变为有声，增加计算机的使用功能，便于操作人员通过声音检验正误，在不影响输入速度的情况下方便地发现输入错误，减少甚至消灭错误，提高工作效率。本技术的计算机语音发声卡，包括语音库，用于存贮可显字符的语音代码；发音电路，用于将语音代码转化为模拟信号并产生可显字符的语音；还原频率产生器，用于为发音过程提供一个基准还原频率；接口电路，用于将发声卡各部分与计算机CPU相联接，该接口电路包括锁存器、总线驱动器及译码器；语音库的内部地址总线经接口电路的锁存器与计算机数据总线相连接，而语音库的数据总线则通过接口电路的总线驱动器与计算机数据总线相连接，发音电路经过接口电路的锁存器与计算机数据总线相连，还原频率产生器则经过总线驱动器与计算机数据总线相连；所述接口电路的译码器的输入端连接于计算机的地址控制总线，而输出端则分别与上述各锁存器的打入端及总线驱动器的使能端相连。该发声卡还包括一个驱动处理模块，其上固化有将可显字符的标准编码变换为语音库指针及语音代码字节数的程序，及将语音代码从语音库取出并对其进行还原及平滑处理的程序，其地址线通过一地址控制总线驱动器与计算机地址控制总线相连，而其数据线则通过一数据总线驱动器与计算机数据总线相连。本技术发声卡的发音机制是首先建立语音库，并通过专用仪器将语音库的数据代码固化到EPROM(或PROM)中去，将若干片固化好了的EPROM装到卡上去。当从键盘上敲入某一可显字符时，一方面该可显字符在显示器上显示出来，另一方面，根据该显字符的标准编码(ASCII码、国标码等)，通过卡上的接口到语音库中找到该可显字符的语音代码，并将其取出，进行一系列的数学处理(由相应的程序完成)，然后根据还原频率产生器产生的频率将处理过的语音代码，通过计算机接口送到发音电路，产生相应的声音。语音库中存贮着一些代表一、二级汉字及英文字母等可显字符的语音代码，语音库的建立过程如附图说明图10所示。其中的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)各步骤对本领域人员都是熟悉的。其中步骤(C)的数学处理过程包括对A／D得到的数字信号进行数字滤波，以去除A／D转换带来的量化噪音，数字滤波的具体方法可采用快速傅里叶变换(DFT)。数字滤波后的数字信号，即可作为语音代码固化到EPROM中，完成语音库的建立，但是考虑到语音库存贮容量的限制，也可以再对滤波后的数字信号进行数据压缩，可采用几种比较成熟的压缩技术，如线性预测法，增量调制法，自适应增量调制法等，将经过压缩得到的数字信号作为语音代码固化到EPROM或PROM中，完成语音库的建立。本技术发声卡的发音流程如图11所示。其中的步骤①、②、③、④、⑤的内容在框图中即能明了。上述过程中的③，是对取出的语音代码进行还原和平滑处理。如果建立语音库时是直接将未经压缩的语音代码存入语音库中的，则在发音过程中此一步骤是不必要的。对语音代码的还原，所用的方法是根据建立语音库时采用的压缩方法进行逆运算，如线性预测法，增量调制法，自适应调制法等的逆运算。对用上述方法还原的数字信号再进行平滑处理(如采用中值平滑、加权平滑等)，以消除压缩时所带来的噪音。上述发音过程中的①、②、③、④步是由相应的程序完成的，该程序可以固化到EPROM或PROM中而将该EPROM或PROM装置于本技术的语音发声卡上，也可以存贮于计算机内而不经固化。以下结合附图及较佳实施例进一步说明。图1为本技术一较佳实施例方案的电路框图。图2是上述实施例中驱动处理模块的流程框图。图3－9是本技术一实施例的具体电路图。图10所示为本技术语音库的建立过程。图11为本技术发声卡的整个发音流程图。如图1所示，本技术语音发声卡主要包括接口电路1、语音库2、发音电路3、还原频率产生器4及驱动处理模块5等五大部分。在本实施例中，语音库2由若干片EPROM21组成，每片EPROM通过语音库的内部总线联接在一起，与接口电路相连，EPROM中固化的是经过压缩处理的语音代码。语音库2中还包括EPROM译码器22，该译码器22的输入端连接到语音库内部地址总线，而输出端则分别连接到各片EPROM21的使能端。驱动处理模块5的流程图如图2所示，其是在EPROM上固化了图2所示的程序。发音电路3用于将经过还原及平滑处理的语音代码转换成声音，其包括D／A转换器31，该D／A转换器31输出电流型模拟信号，该信号经信号转换器32转换成电压信号，再经过低通滤波器33，将声音信号送到功率放大器34放大，进而推动扬声器35发出声音。还原频率产生器4用于为发音过程提供一个基准还原频率。振荡器41产生一个交流信号(正弦波)，送到整形器42整形得到方波，该方波作为分频器的基准时钟，该时钟信号送到分频器43进行分频，得到一定频率的脉冲信号(该信号的频率即还原的基准频率)，该脉冲信号送到频率采样器44进行采样，一旦该脉冲信号有效，频率采样器就保持其状态，等待CPU来读取。接口电路1包括锁存器11，用于连接计算机数据总线及语音库2的内部地址总线；总线驱动器12，用于连接语音库2的数据总线及计算机的数据总线；锁存器13，用于连接计算机数据总线及发音电路3的D／A转换器31；总线驱动器14，用于连接频率采样器44及计算机数据总线；数据总线驱动器15，用于连接计算机数据总线及驱动处理模块5的数据线；地址控制总线驱动器16，用于连接计算机地址控制总线及驱动处理模块5的地址线；以及译码器17，其输入端连接计算机地址控制总线，而各输出端则分别连接各锁存器及总线驱动器的打入端或使能端。锁存器11及总线驱动器12用于CPU访问语音库2，其过程是CPU将图11中第①步得到的指针作为语音代码在EPROM中的地址写到锁存器11中，然后CPU再通过总线驱动器12读取语音代码的第一个字节，CPU将指针加一，重复上述过程，得到语音代码的第二个字节，直到将某一可显示字符的完整的语音代码读完为止。锁存器13及总线驱动器14用于CPU访问发音电路3及还原频率产生器4，其过程是CPU将发音流程图中第③步得到的语音代码的第一字节写到锁存器13，然后CPU再通过总线驱动器14读取频率采样器44的状态，一直读到频率采样器44的状态有效，CPU再向锁存器13写语音代码的第二个字节，上述过程重复，直到某一可显字符的完整语音代码写完为止。数据总线驱动器15及地址控制总线驱动器16用于CPU访问驱动处理模块5，从中读取完成图11中①、②、③、④步工作的程序。锁存器11、总线驱动器12、锁存器13、总线驱动器14、数据总线驱动器15、地址控制总线驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机语音发声卡，包括：语音库，用于存贮可显字符的语音代码；发音电路，用于将语音代码转化为模拟信号并产生可显字符的语音；还原频率产生器，用于为发音过程提供一个基准还原频率；接口电路，用于将发声卡各部分与计算机ＣＰＵ相联接 ，该接口电路包括锁存器、总线驱动器及译码器；语音库的内部地址总线经接口电路的锁存器与计算机数据总线相连接，而语音库的数据总线则通过接口电路的总线驱动器与计算机数据总线相连接，发音电路经过接口电路的锁存器与计算机数据总线相连，还原频率产生 器则经过总线驱动器与计算机数据总线相连；所述接口电路的译码器的输入端连接于计算机的地址控制总线，而输出端则分别与上述各锁存器的打入端及总线驱动器的使能端相连。

【技术特征摘要】
1.一种计算机语音发声卡，包括语音库，用于存贮可显字符的语音代码；发音电路，用于将语音代码转化为模拟信号并产生可显字符的语音；还原频率产生器，用于为发音过程提供一个基准还原频率；接口电路，用于将发声卡各部分与计算机CPU相联接，该接口电路包括锁存器、总线驱动器及译码器；语音库的内部地址总线经接口电路的锁存器与计算机数据总线相连接，而语音库的数据总线则通过接口电路的总线驱动器与计算机数据总线相连接，发音电路经过接口电路的锁存器与计算机数据总线相连，还原频率产生器则经过总线驱动器与计算机数据总线相连；所述接口电路的译码器的输入端连接于计算机的地址控制总线，而输出端则分别与上述各锁存器的打入端及总线驱动器的使能端相连。2.如权利要求1所述的计算机语音发声卡，其特征在于，该发声卡还包括一个驱动处理模块，其上固化有将可显字符的标准编码变换为语音库指针及语音代码字节数的程序，及将语音代码从语音库取出并对其进行还原及平滑处理的程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洪明，田斌，陈崇明，王佩峰，
申请(专利权)人：地方国营滨海县无线电厂，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]