基于语音合成芯片TC8830AF的语音报时系统的设计

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1、绪论1第1章语音合成技术概述21」语音信号2LL1语咅有关的术语概念21.1.2语音信号的采样频率21.2语音的数字合成方法21.2.1波形存储法21.2.3规则合成法31.3语咅记录与语咅库的建立4••••••••131语音记录1.3.2语音库的建立41.4语音输出与语音库的调取5••••••••51.4.1语音输出1.4.2语音库的调取5第2章8031单片机功能简介62」8031单片机的组成及结构62.1.18031单片机的基木组成62.1.28031单片机处理器及内部结构62.28031单片机的

2、引脚功能72.3CPU时序92.48031单片机的指令系统92.58031的中断系统102.5.1I•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••102.5.2中断系统102.5.3中断响应11第3章语音芯片TC8830AF的基础知识和外围电路123」语音芯片TC8830AF简介123.2引脚功能133.3操作原理143

3、.3.1如何完成命令的写入143.3.2TC8830AF语音芯片11种命令简要说明143.3.3TC8830AF语音芯片状态寄存器简介153.3.4声音再生的有关流程框图163.3.5标记索引方式下的操作173.4TC8830AF语音合成芯片的外围电路18第4章语咅报吋系统的设计194」语音报时系统的总体设计思想及工作原理194.2语音报时系统的硬件设计194.2.1硬件的模块化设计194.2.2语音报时系统的硬件总体设计214.3语音报时系统的软件设计244.3.1语咅录制系统的软件设计24••••

4、•••54.3.2语音报时系统的软件设计331系统评价332体会33致谢34参考文献35附录源程序清单36绪论随着现代社会电子技术的发展和生产生活实际的需求，语音合成电路的应用将H益广泛。尤其用在智能仪器仪表上，能使设备的功能增强，给使用者带来极大方便。在许多不便于直接目测的场合，将检测结果用语咅输出，实现以耳听代替目测，会收到很好的效果。目前，市场上已有许多语音合成芯片供选择、开发应用，如ISD4002.TMS3477、YYH16、T6668和TC8830AF等都具有较强的记录功能，可以应用于许多语

5、音专用系统。木次设计选用高级语咅处理器TC8830AF语咅合成芯片，这种语音芯片是由东芝公司推出的使用自适应增量5调制(ADM)方式的大规模集成电路，连接EPROM27256古化语音数据，外围配置扬声器和放大器组成的音频电路。单片机8031给击语音存放的地址信号和控制信号可实现语音的录制和放音，达到报时的FI的。本课题在具体设计前详细介绍了语音合成的基本原理，叙述了三种语音合成的方法：波形存储法，分析合成方式以及规则合成方式，并对波形存储方式及其分类做了详细叙述。了解基本原理Z后，就进入了设计部分。本

6、课题既详细介绍了TC8830AF语音芯片的特点、结构、基本工作原理及其外围电路，同时乂对8031微处理器的结构和基本原理做了简要的叙述，并且在此原理及特性基础上进行语音报吋系统的硬件及软件设计。第1章语音合成技术概述1・1语音信号（1）语咅由人的声道发出的声音，主要由共振峰确定其频率特性。（2）发音所谓发咅是指出语咅的基本生理过程。语声波形是一种声压波。语咅主要是由于声带振动而发出的声能。（3）声道声道是一根从声门延伸到嘴唇的非均匀截面的声管，它的形状变化是时间的函数。（4）共振峰由一些语音引起声道共

7、振，组成一个音响共鸣系统。声道管的谐振频率和声道的形状与大小有关，每种形状都有一种或一套共振峰频率作为特征。（5）滑音是一种中间形式，即发音时，从某个音素A变化到另一个音素B时，便产生一种从A的固有发音形式转向B的固有发音形式的中间发音形式。1-1.2语音信号的采样频率香农釆样定理表明，语音信号的采样频率是语音所必需的频带宽度的2倍以上。例如,要保持最高频率为5kHz带宽的频谱，采样频率最低必须为lOkHzo人的耳朵可听到频率为20Hz-20kHz的声音。在处理连续语音时，我们可以根据前后的信息进行估

8、计与识别的处理，所以用8kHz就足以胜任了。对语咅信号进行采样的频率叫做采样频率，将采样频率f乘以语咅信号采样值的编码位数m,即fxg就得到了表征语音合成芯片的一个重耍参数指标一一比特率。fxm,就是存储1秒钟的语音信息所必需的位数，其数值与传输语音信号的线路所必需的频带宽度有关系。1・2语音的数字合成方法1.2.1波形存储法波形存储法是一种相对简单的语音合成技术。其基本思想和作法是：首先由人讲一些单词、词组或短语，在内存中建立特别的词汇语音库，然后就可