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用EP7211实现传呼信息实时语音合成和播放
来源:尚大教育-通信学院 作者:小连 时间;2012-12-17 点击数: 尚大软考交流群:376154208
用EP7211实现传呼信息实时语音合成和播放

    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729950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及相关外围(除中断和RTC)也关断,但可通过中断或按钮来唤醒。

    系统软件开发平台采用了我们自主开发研制的、专门面向嵌入式应用系统开发的XGW平台。XGW开发平台采用消息驱动机制,是C语言开发。它功能强大、模块化设计、扩展性强、产品升级容易,总体框架如图5所示。

    图5全面反应了XGW开发平台的体系结构,包括事件消息驱动机制、内存管理、字符和图形显示输出、图形组件库等。图形组件库中的编辑框、列表框、按钮等为用户应用程序开发提供系统应用编程接口API。不过,XGW平台对于系统硬件的中断响应没有提供统一的入口和出口,需要开发人员单独处理。XGW开发平台的消息分为鼠标消息、键盘消息和定时器消息等3类。2.4 语音中断服务例程

    嵌入式处理EP7211本身提供的外设语音录放Codec(coder/decoder)芯片可以实现语音的录入和播放功能。该模块提供2个独立的16字节长的数据发送和接缓冲区(FIFO),其为全双工模式,数字据点发速率是64kbps。芯片自身提供工作时钟、定时脉冲以及数据串/并和并/串转换功能。编程人员通过设置EP7211相应的控制寄存器使能这些项功能,则每当数据收发缓冲区半慢或者半空时(8字节),芯片自身就会产生一次中断信号供外部处理。理论计算芯片中断速率是1ms/次。

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