摘要：介紹一個基于單處機(jī)和msp53c392的通用語音合成系統(tǒng)；能根據(jù)需要，利用多種語音壓縮算法無縫地混合匹配，用以優(yōu)化語音質(zhì)量和存儲容量。

    關(guān)鍵詞：msp53c392語音處理器 單片機(jī) 語音壓縮算法 語音合成

    隨著語音處理和合成技術(shù)以及大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，語音合成不斷地產(chǎn)品化，不同廠商推出了用各種不同原理實現(xiàn)的語音合成器件。本文介紹一種性價比較高的，由ti生產(chǎn)的msp53c392被動式合成器，它是由單片機(jī)控制的語音合成系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點：①無需開發(fā)語音數(shù)據(jù)代碼，且由于msp53c392語音處理器被設(shè)計成目錄式，可以讓用戶快速地把語音系統(tǒng)推上市場；②能利用多種語音壓縮算法無縫地混合匹配，用以優(yōu)化語音質(zhì)量和存儲容量。

    1 系統(tǒng)原理

    由msp53c392構(gòu)成的語音合成系統(tǒng)的原理如圖1所示，利用pc機(jī)和ti的專用軟件對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和壓縮，然后下載到flash存儲器中。用單片機(jī)通過查表和散轉(zhuǎn)讀取語音數(shù)據(jù)，再送msp53c392合成輸出語音，經(jīng)濾波、功率放大后驅(qū)動揚聲器。

    2 硬件設(shè)計

    2.1 msp53c92語音合成器

    美國德州儀器公司生產(chǎn)的語音合成芯片，接受來自主處理器的壓縮語音數(shù)據(jù)，并由此產(chǎn)生語音或音樂。器件的特性如下：

    ①可直接驅(qū)動32ω?fù)P聲器。

    ②在休眠方式下，最大待機(jī)電流僅10μa。

    ③片內(nèi)集成有各種語音合成算法，用戶可以根據(jù)要求選擇從低數(shù)據(jù)率到高質(zhì)量合成程序以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。支持的算法包括：

    *lpc 5220的lpc d6格式——在8khz的采樣頻率時，數(shù)據(jù)率分別為3.0kbps和1.5kbps。

    *melp ver4.1——在8khz的采樣頻率時，數(shù)據(jù)率為2～3.5kbps。

    *celp v3.4——在8khz的采樣頻率時，數(shù)據(jù)率可在4.2kbps、4.8kbps、6.2kbps、8.6kbps、10.7kbps中選擇。

    *8位pcm——在采樣頻率8khz時，數(shù)據(jù)率為64kbps。fm ii用于雙通道樂器合成的頻率調(diào)制：

    *可用軟件選擇8khz或10khz的語音采樣頻率；

    *有不需要接任何外部元器件的內(nèi)部時鐘發(fā)生器；

    *有數(shù)字音量控制。

    msp53c392引腳及定義如圖2所示.

    2.2 硬件電路原理

    主處理器利用檢測方式與合成器進(jìn)行通信，3根控制線，8根數(shù)據(jù)線。數(shù)據(jù)被寫入合成器中，合成器的狀態(tài)被讀回。下面以89c51實現(xiàn)控制為例，用89c51的p0口與msp53c392的8位數(shù)據(jù)線相連，用p1口p1.0、p1.1和p1.2分別接msp53c392的r/w、strob和init端子。89c51與合成器的接線圖如圖3。

    2.3 軟件控制

    壓縮數(shù)據(jù)通過檢測的方法傳送msp53c392和從其讀取數(shù)據(jù)。讀操作的步驟如下：①89c51使合成器的r/w為高電平。②使合成器的strob的高電平，并且去讀回busy和eos的狀態(tài)。（a，如果busy信號是高電平，則合成器不忙，準(zhǔn)備接受一次寫操作；否則，沒準(zhǔn)備好接受寫操作，繼續(xù)重復(fù)讀操作，直至busy為高電平。b，如果eos信號是高電平，合成過程已經(jīng)到達(dá)語音數(shù)據(jù)流的結(jié)束碼，89c51停止傳送數(shù)據(jù)，使合成器復(fù)位。）③89c51使合成器的strob為高電平，寫操作的步驟如下：①89c51根據(jù)busy的狀態(tài)判別