[发明专利]计算机语音发声卡

说明书

本发明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。

本发明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，减少直至消灭错误，提高工作效率。

本发明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。

本发明发声卡所采用的发音机制是：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，根据该可显字符的标准编码（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图10所示。

其中步骤（C）的数字处理过程包括对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，如线性预测性，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。

本发明发声卡的整个发音流程如图11所示。

图11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装置于本发明的语音发声卡上，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本发明的特征及目的。

图1为本发明一较佳实施方案的电路框图。

图2是上述实施例中驱动处理模块的流程框图。

图3-9是本发明一实施例的具体电路图。

图10是本发明语音库的建立流程示意图。

图11是本发明发声卡的发音流程图。

如图1所示，本发明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5五大部分。