运用EP7211实现传呼信息实时语音合成和播放方案设计
作者： 来源： 时间：2015-01-08 08:39:15浏览量：
字符语音库是一个单字发音语音数据的集合，中段数据之间相互独立，不具有相关性。语音库包含了国标一、二级字库中的所有6763个汉字、10个阿拉伯数字和26个英文字符的标准普通话语音数据。每个汉字或字符发音时长为0.65s，采用8KHz抽样频率，使用了G.729A语音编码算法对上述的语音数据进行压缩，压缩后数据速率为8Kbps，相当于具有8：1的高压缩率。在汉字中，同音字占了相当大的比例，而在语音合成中对于同音字的处理是没有区别的，故近7000个塑封电感汉字，我们只存储1123个不同的发音。经过同音字处理和采用G.729标准压缩字符语音数据，则最终建立的语音库文件大小为729 950字节，完全符合本PDA系统的数据存储要求；否则，语音库数据量太大，本PDA系统不能接受！
建立一个语音压缩数据库的具体步骤如下：
*将数字和常用汉字的标准发音独立地录入到数据文件中，作为基础数据。使用cooledit2000软件完成语音的录入。
*对于输入数据，按照每帧10ms（80个样点）的长度，将A_law语音通过简单换算变成16bit PCM数据，作为编码算法的输入。
*按照G.729A算法标准，对数据进行编码。
*将编码后的数据转换为二进制比特流，写入语音库文件中。压缩后数据速率为8Kbps，具有相当于8：1的高压缩率。
用C语言实现这一过程的程序流程如图1所示。
字符语音库的建立是在Windows平台及Visual C++编程环境下实现的，最终压缩处理后数据量的大小为729 950字节，每个字符语音数据的大小是650字节。
2.2 语音合成
当收到个人传呼信息时，语音合成程序首先从指定位置获取传呼信息数据，然后在语音库中查找每个汉字、阿拉伯数字或者英文字符的发音，重组一个数据文件。解码程序对该文件进行解码并且输出原始语音。语音合成流程如图2所示。
语音合成过程首先是当前字符在语音库的定位。对于10个阿拉伯数字和26个英文字符，将其放在语音库开头。这些字符的查找比较方便。汉字是2字节存储，我们依居其区位码来作为语音库中的定位索引。字符语音检索结束后的语音压缩数据作为该字符解码过程的输入。
数据解码过程可以分为参数解码和重构信号后处理2部分。首先要从输入的数据中提取参数符号，对这些符号解码之后，可以获得相应于10ms话音帧的编码器参数。这些参数包括线性预测系数、自适应码本矢量、固定码本矢量以及它们的增益。解码之后的参数用来计算重建语音信号。得到重构语音信号只有通过后处理过程来对该信号进行放大，包括后向滤波、高通滤波以及按比例因子扩大，最后得到原始的语音数据。
字符解码器原理如图3所示。
2.3 PDA系统的体系结构
PDA系统中嵌入式处理器EP7211进行数据处理，传呼解码芯接收传呼信息并进行解码，LCD提供数据输出显示，触摸屏提供用户输入接口，Flash用来存储应用程序和数据，SRAM为程序运行提供内存空间，电源电路为嵌入式处理器和外围设备提供所需要工作绕行电感电压。
嵌入式处理器EP7211是Cirrus Logic公司专门为低成本、超低功耗的嵌入式应用设计的，包含ARM7TDMI处理器内核和丰富的外围接口。外围接口有CODEC音频接口、SPI串行A/D接口、单色LCD接口、DRAM接口、红外接口、2个PWM接口、实时时钟RTC以及电源检测接口。EP7211的内核电路工作在2.5V，而外围电路工作在3.3V；可根据具体情况对内核的时钟进行动态编程控制，可工作在18、36、49和74MHz。另外EP7211还有电感厂家3种基本供电模式：正常操作（operating）、空闲（idle）和等待（standby）。在等待模式，主时钟被关断，整个CPU及相关大电流电感外围（除中断和RTC）也关断，但可通过中断或按差模电感器钮来唤醒。扁平线圈电感制造厂
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