[发明专利]一种语音合成装置和方法及其所应用的监护仪

说明书

技术领域

本发明涉及语音合成技术，尤其涉及的是，一种语音合成装置和方法 及其所应用的监护仪。

背景技术

目前语音合成方法种类很多，其中PWM方式输出合成语音是一种成本 低、而又简单的数字合成语音方式。如图1所示，现有的PWM输出语音合 成的原理如图1所示，一般将接收到的或者准备播放的数字语音数据存放 到语音库里，然后设定好IC集成芯片内PWM转换器并打开PWM转换器 内的PWM事件中断源，每次PWM事件中断源向处理器内核发送中断请求， 该中断请求通过IC的事件控制器传送给处理器内核进行处理，并在处理器 内核对中断请求作出反应后，按顺序控制语音库的读写，将语音库中要播 放的语音数据装填到音量调节运算模块及PWM转换器中，每请求一次中 断，处理器内核需要对中断进行一次反应，并装填一次语音数据，从而实 现PWM脉冲宽度调制，输出需要的合成语音驱动后继电路(即低通滤波器 或可以直接驱动喇叭)。这里的音量调节运算模块进行常规的算法运算，并 可以调节语音的音量。

如图2所示，当IC系统的处理器内核需要处理多个任务时，各个任务 通常利用外设提供的中断源通过事件控制器向处理器内核发送中断请求， 等待处理器内核的处理，那么这时，就可能因处理器内核正在处理更高优 先级的中断请求，而导致无法及时处理PWM转换器的中断请求，造成语音 失真；最坏的可能是如果更高优先级的中断频繁出现，那么语音失真会更 严重，甚至语音变样，不能识别。针对这一问题，通常的解决方法是提高 IC系统的主频。当系统的处理器内核需要处理的任务较少时，还可以通过 提高系统的主频来减少出现语音失真频率，但一般要到百MHz以上才能实 现较好的语音，并且提高主频会导致系统的功耗大大上升(因为功耗与主 频成正比)。但是，如果系统任务过多时，通过提高系统主频的办法也不能 完全避免语音的完全失真。

从上可见，PWM合成语音过程因采用低级别中断的方式，其语音处理 过程不可避免的存在一定的延迟，而延迟必然影响合成语音的质量，所以 就需要改进现有的PWM合成技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种语音合成装置和方法及其所应用的监护 仪，其提高了系统的利用率、降低了成本，并且提高了语音合成的质量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种语音合成装置，所述装置包括：用于存储待播放数 字语音数据的语音库，以及用于对语音数据进行脉冲宽度调制的脉宽调制 转换器；所述装置还包括：一含有第一优先级中断源的数据装填机制单元， 所述数据装填机制单元用于根据所述第一优先级中断源的中断处理结果， 控制所述数字语音数据按顺序装填到脉宽调制转换器中。

本发明还提供了一种监护仪，所述监护仪包括：用于连接PWM转换器 的输出端并实现语音输出的后继电路，用于控制数字语音数据读写的处理 器，用于存储待播放数字语音数据的语音库，以及用于对语音数据进行脉 冲宽度调制的脉宽调制转换器，所述监护仪还包括：含有第一优先级中断 源的数据装填机制单元，所述数据装填机制单元每隔一预设时间向所述处 理器发出一次中断请求，根据所述处理器的处理结果，控制所述数字语音 数据按顺序装填到脉宽调制转换器中。

本发明还提供了一种语音合成方法，包括：利用一预设的第一优先级 中断源产生中断请求；根据所述中断请求，处理器对存储的待播放数字语 音数据进行脉宽调制；输出语音数据处理结果。

本发明通过在独立于脉宽调制转换器(以下简称PWM转换器)之外设 置一第一优先级中断源，来向处理器内核发出中断，请求语音合成装置的 系统处理资源。这里第一优先级中断源的优先级设置的至少要高于现有技 术中PWM转换器内PWM事件中断源的优先级，其可以是语音合成装置内 部靠近处理器内核的更高优先级的中断源、或者是外部触发的高优先级的 中断源，比如一些非屏蔽中断源(即不可屏蔽中断源)，这样就可以避免语 音合成的延迟、避免因存在更高级的中断请求而阻挠语音合成的过程，保 证了在多个任务共同进行处理时，有效提高语音合成的质量。

附图说明

图1为现有技术语音合成的结构示意图；

图2是现有技术中多任务下处理器的工作原理示意图；

图3是本发明的PWM转换器的结构示意图；

图4是本发明语音合成装置的结构示意图；