专利名称：汉语普通话标准语音装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种语音装置，特别是一种嵌入国家级汉语普通话标准语音的汉语普通 话标准语音装置。
背景技术：
在世界范围内，集成电路制造业经过40多年的高速发展，现已步入比较成熟的阶段，集 成tfei^在一个芯片中可以誠108_1《个晶体管的驗系统芯片(SoC)的出现，为用现代微电子技 术解决标准语音永久性保* 普及性教学中的难题创造了良好的技^础；又由于其^R进一步縮 小、駄进一步斷氐、可靠腿一步提高，逸就为基础语音教学信息縣列工具的产业^H^了^f牛。 我国集成电路产业经过30多年的发展，现已呈现出前所未有的高速度发展的良好势态，集成 电路芯片制造工艺己跨进世界主流技术领域，集成电路设计技术也进到了世界水平。随着我国国际地位的不断提高，汉语普通话在国内外的影响迅速增强，各方人士都在考 虑如何用现代技术解决普通话标准语音的永久性保真和普及性教学中的难点问题。现在所有 普通话语音教学机型，其发音都不标准，更没有达到经国家权威部门认定的国家级标准。发明内容本实用新型的目的是提供一种能够提供国家级汉语普通话标准语音并且能长期保真的汉 语普通话标准语音装置。本实用新型的上述目的是这样实现的， 一种汉语普通话标准语音装置，其特征在于包括 标准语音存储器，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器，该处理器根据从外部输入的操作指令，从所述标准 语音存储器读取并处理语音数据。本实用新型还包括连接所述处理器的输入/输出组件，用于向所述处理器提供外部输入的 操作指令，并输出处理器读取的语音数据。
此外，所述标准语音存储器内存储的国家级标准语音包括已压縮的国家级标准汉语普通 话的声母、韵母、基本音节和带调音节。此外，所述标准语音存储器内存储的国家级标准语音包括未压縮的国家级标准汉语普通 话的声母、韵母、基本音节和带调音节。此外，所述的处理语音数据是解压縮已压缩的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基 本音节和带调音节，并经由输入/输出组件输出已解压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵 母、基本音节和带调音节。此外，所述的处理语音数据是经由输入/输出组件直接输出未压縮的国家级标准汉语普通 话的声母、韵母、基本音节和带调音节。此外，所述标准语音存储器、处理器、以及输入/输出组件是部分或全部集成在一起的集 成电路芯片。为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种汉语普通话标准语音装置，包括 标准语音存储器，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器，该处理器根据从外部输入的操作指令，从所述标准 语音存储器读取语音数据；连接处理器的数据处理器，接收所述处理器读取的语音数据，并对处理器读取的语音数 据进行数据处理。上述汉语普通话标准语音装置还包括连接所述处理器的输入/输出组件，用于向所述处理 器提供外部输入的操作指令，并输出经由所述处理器供给的由所述数据处理器处理后的语音 数据。此外，所述标准语音存储器内存储的国家级标准语音包括已压縮的国家级标准汉语普通 话的声母、韵母、基本音节和带调音节。此外，所述的数据处理器解压縮已压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音 节和带调音节。此外，上述标准语音存储器、处理器、数据处理器和输入/输出组件是部分或全部集成在 一起的集成电路芯片。由于本实用新型利用集成电路芯片，特别是利用集成系统芯片(SoC)保存和供应汉语普 通话国家级标准语音，从而具有以下优点-① 不变质，不磨损，能够永久保真；② 便于鉴别，利于防伪；③ 内容丰富，结构灵活，既方便使用，又可防滥用；④ 体积小，易保存，制作成本较低；⑤ 可批量生产，易于产业化，方便推广应用。另外，本实用新型将所有汉语拼音字母和全部汉字的普通话发音提升到国家级标准的高 度，即建立国家级标准语音模型库，并把这个国家级标准语音模型库的全部语音嵌入集成电 路芯片中。因此，本实用新型的集成电路芯片不仅可以作为国家级标准语音模型库的高品质 的载体，而且还可以配上输入、输出装置，成为汉语普通话国家级标准语音教具、校准具以 及其它电子装备的标准发音器(如电脑汉字标准发音器)等。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图l是本实用新型第一实施例的汉语普通话标准语音装置的配置图； 图2是本实用新型第二实施例的汉语普通话标准语音装置的配置图。
具体实施方式
本实用新型的汉语普通话标准语音装置用来提供国家级标准的语音，可以用于汉语普通 话国家级标准语音教具、校准具以及其它电子装备的标准发音器(如电脑汉字标准发音器)等。参见图l,本实用新型第一实施例的汉语普通话标准语音装置主要包括标准语音存储器 3，该标准存储器为固定存储器(R0M)，其内存储国家级标准语音；连接所述标准语音存储器 3的处理器(CPU) 2，该处理器2根据外部输入(例如来自输入输出单元4)的操作指令，从所 述标准语音存储器3读取和处理相应的语音数据。标准语音存储器3内存储的国家级标准语音包括汉语普通话声母、韵母、基本音节和带调 音节。为了减少标准语音存储器3的存储容量，可以对所存储的语音数据预先进行压縮处理， 或者为了保证超高音质或只存储少量语音数据而不进行压縮处理，因此，所存储的国家级标 准语音包括已压縮或未被压縮的国家级标准的汉语普通话声母、韵母、基本音节和带调音节。 处理器2的主要功能包括通过根据外部输入的操作指令对存储在标准语音存储器3的语音数 据寻址，读出相应的语音数据，然后经由输入/输出组件4向外输出语音数据；但是，如果该 语音数据是已压縮语音数据，则处理器2的功能还包括对已压縮语音数据进行解压縮处理。图l所示的随机存取存储器l是暂存数据处理器运行程序的随机存取存储器。尽管图l中图
示了分离的随机存取存储器l,但是也可以把随机存取存储器1集成到处理器2中，使随机存取 存储器1成为处理器2的一部分。随机存取存储器1与处理器2连接，它除了暂存处理器2的运行程序外，还暂存所述处理器 2处理时的语音数据。暂存的语音数据包括由所述处理器2读取的原始语音数据和解压缩处理 后的语音数据。处理器2分别经由总线连接所述标准语音存储器3和随机存取存储器1。 处理器2、标准语音存储器3和随机存取存储器1分别为被设置为集成电路芯片中的一个模 块。更具体地说，在利用SoC实现本实用新型时，处理器2、标准语音存储器3和随机存取存储 器l仅仅是逻辑意义的模块，而不是被分割出来的物理意义的分立器件。此时，本实用新型的 汉语普通话标准语音装置是一整片国家级汉语普通话标准语音集成电路芯片。当然，处理器2、标准语音存储器3和随机存取存储器1也可以是分立部件。在采用分立部 件构成上述汉语普通话标准语音装置时，所述处理器2可以是任意现有可用的处理器，比如 CM70C01芯片。图l所示的汉语普通话标准语音装置还可以包括输入/输出组件(I/O) 4，该输入/输出组 件4连接所述处理器，向所述处理器输出所述操作指令和接收所述处理器响应所述操作指令从 标准语音存储器3读取的并经过处理的语音数据。这里需要说明的是，在本实用新型作为语音设备的上游产品时，上述汉语普通话标准语 音装置不一定包括输入/输出组件4，仅需要在处理器2设有总线接口，以便下游设备可以接入 输入/输出组件4。图2显示了本实用新型的汉语普通话标准语音装置的第二实施例，包括标准语音存储器 3，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器2，该处理器根 据从外部输入的操作指令，从所述标准语音存储器3读取语音数据；连接处理器的数据处理器 5，接收所述处理器读取的语音数据，并对处理器读取的语音数据进行数据处理(即解压缩处 理)，以便提高对语音数据处理的速度。该第二实施例的汉语普通话标准语音装置也包括连接所述处理器的输入/输出组件，用于 向所述处理器提供外部输入的操作指令，并输出经由所述处理器供给的由所述数据处理器处 理后的语音数据。该输出/输出组件包括用于录音的A/D变换器4-1，该A/D变换器4-1把用于录音的模拟语音信号变换成数字信号， 然后输入给处理器2; 用于输出模拟语音信号的D/A变换器4-2，该D/A变换器4-2把处理器2输出的经处理的语音 数据变换成模拟语音信号；输入/输出端口 (1/0端口)4-3，该输入/输出端口4-3可以实现上述的外部操作指令的输入，并且还可以根据需要向其它外部设备提供语音数据；显示接口4-4，用于根据需要连接外部显示器，如LCD (液晶显示器)等。 该第二实施例与第一实施例的区别主要在于标准语音存储器3内存储的国家级标准语音包括已压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带调音节。因此，为了加快处理速度，设置了一个专门解压縮的数据处理器5，以便快速解压縮己压縮的国家级标准汉语普通的声母、韵母、基本音节和带调音节。另外，上述V0端口4-3可以是任何已知的合适的输入/输出端口，比如并口，串口 (如USB)等。此外还可以根据不同类型应用整机的需要，在本实用新型芯片中增加不同功能的控制模 块，以满足不同应用整机用户的各种需要。本实用新型的含有汉语普通话国家级标准语音模块的集成电路芯片可以实现①不变质， 不磨损，能够永久保真；②便于鉴别，利于防伪；③内容丰富，结构灵活，既方便使用，又 可防滥用； 体积小，易保存，制作成本较低；⑤可批量生产，易于产业化，方便推广应用。本实用新型的关键是将所有汉语拼音字母和全部汉字的普通话发音提升到国家级标准 的高度，即建立国家级标准语音模型库，并把这个国家级标准语音模型库的全部语音嵌入集 成电路芯片中。这种集成电路芯片不仅可以作为国家级标准语音模型库的高品质的载体，而 且还可以配上输入、输出装置，成为汉语普通话国家级标准语音教具、校准具以及其它电子 装备的标准发音器(如电脑汉字标准发音器)等。本实用新型采用以下方法实现国家级标准语音模型库的建立 (一)采用现代信息处理技术，采集现代汉语普通话标准语音组件，筛选、优化所采集 的语音，进行精密的数字化处理，建成国家级数字化现代汉语普通话标准语音模型库(以下 简称"标准语音模型库")，其中"标准语音模型"是普通话标准语音组件的发音模块，"语音 组件"包括声母、韵母、基本音节(约400个)、带调音节(约1300个)。此标准语音模型库 通过"国家语委语言文字规范标准测査认证中心"评审认证，取得国家权威部门的合格证书。 其具体技术过程是(1)采集普通话标准语音，包括普通话语音系统的声母、韵母、基本音 节和带调音节的标准语音(含男声、女声两个部分)；(2)原音的优选，即对所采集的语音进 行审听，从中优选出符合国家级标准语音模型库条件的音源。(3)对全部优选原音反复进行
数字化精修，并由专家进行逐个审听、评判，确认全部语音达到数字化国家级标准语音模型 库的要求，(4)由国家语委语言文字规范标准测查认证权威部门评审，认定达到国家级数字 化现代汉语普通话标准语音模型库的标准。(二)将国家级标准语音模型库的全部或部分语音嵌入集成电路芯片中，形成含有国家 级标准语音模型组件的集成电路芯片，作为国家级数字化现代汉语普通话标准语音模型库的 载体。
权利要求1、一种汉语普通话标准语音装置，其特征在于包括标准语音存储器，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器，该处理器根据从外部输入的操作指令，从所述标准语音存储器读取并处理语音数据。
2、 根据权利要求l所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，还包括连接所述处理 器的输入/输出组件，用于向所述处理器提供外部输入的操作指令，并输出由处理器读取和处 理后的语音数据。
3、 根据权利要求2所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述标准语音存储器 内存储的国家级标准语音包括已压縮或者未压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基 本音节和带调音节。
4、 根据权利要求3所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述的处理语音数据 是解压縮已压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带调音节，并经由输入/ 输出组件输出己解压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带调音节。
5、 根据权利要求3所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述的处理语音数据 是经由输入/输出组件直接输出未压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带 调音节。
6、 根据权利要求2-5任一项所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述标准语 音存储器、处理器、以及输入/输出组件是部分或全部集成在一起的集成电路芯片。
7、 一种汉语普通话标准语音装置，其特征在于包括 标准语音存储器，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器，该处理器根据从外部输入的操作指令，从所述标准 语音存储器读取语音数据；连接处理器的数据处理器，接收所述处理器读取的语音数据，并对处理器读取的语音数 据进行数据处理。
8、 根据权利要求7所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，还包括连接所述处理 器的输入/输出组件，用于向所述处理器提供外部输入的操作指令，并输出经由所述处理器供 给的由所述数据处理器处理后的语音数据。
9、 根据权利要求8所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述标准语音存储器 内存储的国家级标准语音包括已压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带 调音节。
10、 根据权利要求9所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述的数据处理器解 压縮已压縮的国家级标准汉语普通话的声母、韵母、基本音节和带调音节。
11、 根据权利要求8-10任一项所述的汉语普通话标准语音装置，其特征在于，所述标准 语音存储器、处理器、数据处理器以及输入/输出组件是部分或全部集成在一起的集成电路芯 片。
专利摘要本实用新型是一种汉语普通话标准语音装置，包括标准语音存储器，其内存储汉语普通话国家级标准语音；连接所述标准语音存储器的处理器，该处理器根据外部输入的操作指令，从所述标准语音存储器读取并处理相应的语音数据。所述处理相应语音数据是相应的解压或无需解压的语音数据。所述标准语音存储器内存储的汉语普通话国家级标准语音包括声母、韵母、基本音节和带调音节已压缩或未压缩的国家级的标准发音。另外，本实用新型还可以包括暂存处理器运行程序和暂存所述处理器处理的语音数据的随机存取存储器，该随机存取存储器与处理器连接。本实用新型具有不变质、不磨损、能够永久保真语音的优点。
文档编号G09B5/00GK201035767SQ200620165868
公开日2008年3月12日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者杨学明, 杨李颖 申请人:杨学明;杨李颖