专利名称：固体音文学习机及其专用语音文字复合磁带制作方法
技术领域：
本发明涉及语音学习机，特别是一种固体音文学习机及其专用语音文字复合磁带制作方法。
用录音机学习外语常为由于快速倒带、进带而使磁带绕乱甚至缠死大伤脑筋，于是就出现了目前比较流行的语言复读机。复读机内部有语音录放电路，其中始终保存着磁带最后播放的一段语音，这段语音的长度依复读机档次不同从几秒到几分钟不等。每当按下“复读”键时，磁带就停止播放，语音电路里的语音就反复播放出来，让用户听清楚没听清的部分，再按“复读”键又继续播放磁带，从而大大方便了外语学习者。但是，复读机在听到语音时看不到对应的文字，必须在书本上寻找。又要翻书，又要操作复读机很不方便。参考文件1(专利号为92229942.0)公开了一种可以看到复语区间内对应的外语文字的语言学习机，但该学习机在按下“复读”键时很可能显示的文字是紊乱的。因为“复读”键的按下完全是随机的，如果按下“复读”键时不是恰恰在某一字符编码的开头(这是最一般的情况)，文字播放一开始就会紊乱，显示的可能是莫名其妙的乱码。如果按下时正好是在某一字符编码的开头(这种情况很难碰巧出现)，文字的播放会正常开始，但不能保证正常结束。因为结束点只受复读机内存容量限制，一般不会恰恰落在字符编码正好结束的地方，于是复读第二遍时文字显示也会紊乱。参考文件2(专利号为85100922.A)公开了一种外语视听机，其核心技术是用盒式磁带两条磁轨分别记录语音和文字进行播放的，但可能受当时技术条件所限，方案不够完善，要用键盘将文字逐字母输入并同时将其编码录制到磁带上，这样做没法与语音录制同步，而且即使有与所输入字母对应的语音同步录入，单个的字母音也不可能形成有外语“韵味”的连续音。参考文件3(专利号为86207130.U)中用LED显示文字不太适宜，而且用磁带播放时不可避免地要反复倒带、进带，这种情况下该实用新型所设计的每句都从显示RAM零地址存入的同步方法也会变得没有意义。上述三个发明或实用新型都有一个共同的缺陷是体积大、耗电多、不易携带。参考文件4(专利号为90100160.0)公开的是一种语音文字复合磁带的制作方法，但由于该方法在每句录入时都要开关录音机马达，这使得在连续播放如此产生的磁带时会在每句间隔出现刺耳的“咔哒”声，所以不适宜在常规的外语学习中使用。
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种不包含任何机械转动部件、完全由大规模集成电路和电子元器件组成的，象扑克牌一样大小的掌上型固体音文学习机。使用它可使用户在听到语音播放的同时，在液晶显示器上能看到对应的外语或汉语文字。为降低成本，本发明主要外存介质采用在两条磁轨上分别录有以句、段为单位严格同步的语音和文字信号的普通立体声盒式录音磁带。为了增加外存类型和提高转录质量，本发明配备有电脑通讯接口，可以方便地将电脑中预先编制的满足本机要求的语音文字复合数据导入本音文机，也可以将本音文机内的语音文字复合数据存入电脑。为延长其使用寿命，本发明还配有电话线路接口，在不作音文机使用时可以作为电话答录机永久使用。
本发明的目的是通过如下方案实现的。固体音文学习机由耳机、话筒、语音磁头信号插口、文字磁头信号插口、电话线路接口、解调器及其前置电路、模拟多路器及模拟信号处理电路、语音编解码器、数字信号处理器、主控制器、语音及提示音快闪存储器、液晶显示器、电脑通讯接口、按键阵列、电池及充电电路等构成。所说的耳机1、话筒2及语音磁头信号插口3和电话线路接口5与模拟多路器及模拟信号处理电路7相连接，由后者对这些信号进行切换并调理到适当电平后送到后级继续处理，电话线路接口5同时也是语音信号的输出通道，它与耳机1一起连接到模拟多路器及模拟信号处理电路7，后级送来的语音信号由模拟多路器及模拟信号处理电路7切换并放大到适当电平和功率；模拟多路器及模拟信号处理电路7与语音编解码器(CODEC)8由双向线连接，可以将前级送来的语音信号进行AD转换后变成数字时间序列送往后级，也可将后级送来的数字时间序列进行DA转换后变成模拟语音信号送到前级；数字信号处理器(DSP)9以双向线与主控制器(MCU)10、语音编解码器8和语音及提示音快闪存储器11相连接，使数字信号处理器9在主控制器10的控制下从前级取回数字化的语音信号进行压缩后存入语音及提示音快闪存储器11，也可在主控制器的控制下从语音及提示音快闪存储器中取出压缩了的数字语音数据解压缩后送往前级；文字及字库快闪存储器12与主控制器10双向连接，以便由主控制器将接收的文字数据存入文字及字库快闪存储器中，或从文字及字库快闪存储器中将要显示的文字取出；文字磁头信号插口4与解调器及其前置电路6连接，同时解调器及其前置电路6与主控制器10连接，由解调器及其前置电路将文字磁头信号插口读取的调制了的文字编码信号解调后送往主控制器10；同时与主控制器相连接的还有液晶显示器13、电脑通讯接口14及按键阵列15。
固体音文学习机的专用语音文字复合磁带制作方法是将专用外存中相当于整盘语音磁带内容的语音文字复合数据导入其内存后，即可单独进行使用户在听到语音的同时，也能在液晶显示器上看到相应文字的具有下述特色的语音文字同步播放以句、段为单位的重复、跳转；在任意区间内重复播放；关掉文字单纯语音播放；关掉语音单纯文字播放；先语音的文字逐句播放；先文字后语音逐句播放，以便用户跟读对比。
进行语音文字同步播放的主要外部存储介质是由普通立体声盒式录音磁带在两条磁轨上分别录入以句、段为单位严格同步的模拟语音信号和经过调制的文字编码信号所形成的专用磁带。
在多媒体电脑上先分别编辑出具有以句、段为单位对应关系的语音和文字数据，然后再由专用软件控制整个录制过程完成。
由内置的并行电脑通讯接口将其内存中已录好的复合数据转存入电脑，也可将电脑中的标准数据导入其内存，进而其使用的外部存储介质可以是磁盘、光盘等所有电脑软件存储介质。
录音的实际开始和停止是以声音或输入信号的出现触发启动的，对无声部分的记录只是其持续时间的长短，数据量极小，适宜在无声间隔较长的场合作录音机或检测机使用。
本发明的优点是在学习外语时可同时听到语音和看到文字、可以以句、段为单位作任意跳转和重复，而且在此过程中语音文字自动保持对应关系；还可以先文字后语音或先语音后文字逐句播放，便于用户自读、背读或译读等。其次，本发明的体积只有扑克牌大小，重量很轻，可装在上衣口袋随处携带。本发明内置有300～500mAh可充电电池，可连续工作10小时以上，为室外使用提供了方便。本发明除具有语言学习功能外，还设置了其他扩展功能，如可作为采访机、语音监测机、电话答录机等，大大提高了本音文机的性价比。从而可以表明本音文机有很大的实用价值，在外语学习热潮不断升温的今天，本发明应当具有相当可观的市场前景。
下面结合附图对本发明加以说明
图1为本发明的电路功能方框图；图2是制作波形文件的流程图；图3是记录分段标记位置的段表格式图；图4是记录分句标记位置的句表格式图；图5是从语音文字复合磁带中录制音文数据的流程图；图6是本发明实施例前端电路原理图；图7是本发明实施例的数字信号处理器部分原理图；图8是本发明实施例的主控制器部分原理图；图9是本发明实施例的液晶显示器驱动部分原理图；图10是本发明实施例的液晶显示器显示部分原理图；图11是本发明实施例的电源部分原理图。
如图1所示本发明由耳机1、话筒2、语音磁头信号插口3、文字磁头信号插口4、电话线路接口5、解调器及其前置电路6、模拟多路器及模拟信号处理电路7、语音编解码器(CODEC)8、数字信号处理器(DSP)9、主控制器(MCU)10、语音及提示音快闪存储器11、文字及字库快闪存储器12、液晶显示器13、电脑通讯接口14、按键阵列15、电池及充电电路16等构成。其中，模拟多路器及模拟信号处理电路7用以对话筒2、语音磁头信号插口3和电话线路接口5的信号进行切换并调理到适当电平后送到后级继续处理，也可将后级电路送来的语音信号放大到适当电平和功率后送到耳机1发声或经电话线路接口5将提示音送往电话线主叫方一端。语音编解码器8的作用是将前级送来的语音信号进行AD转换后变成数字时间序列(也就是数字化的语音信号)送往后级，也可将后级送来的数字时间序列进行DA转换后变成模拟语音信号送到前级。数字信号处理器9在主控器10的控制下从前级取回数字化的语音信号进行压缩后存入语音及提示音快闪存储器11，也可在主控制器10的控制下从语音及提示音快闪存储器11中取出压缩了的数字语音数据解压缩后送往前级。作学习机使用时语音及提示音快闪存储器11中全部存入压缩了的数字语音数据，作电话答录机使用时语音及提示音快闪存储器11分为两个区，一个存放预先录制的对主叫方的提示音，另一个存放压缩了的主叫方留言。主控制器10从按键阵列15接收用户的命令协调各部件按用户的要求进行工作，除了控制数字信号处理器9的工作外，还要接收解调器及其前置电路6将文字磁头信号插口4读取的调制的文字编码信号解调后送来的文字编码数字信号，将其存放到文字及字库快闪存储器12中并与存储在语音及提示音快闪存储器11中的语音数据建立起一一对应的地址检索关系，以便在语音播放过程中能将对应的文字数据经字库变换得到相应的字模数据送到液晶显示器13进行同步显示。电脑通讯接口14在主控制器10和电脑的协调控制下将两部分快闪存储器中的语音数据和文字数据按地址对应的检索关系存入电脑，也可将电脑中满足要求的语音文字复合数据存入本音文机的两个快闪存储器中。
图1中的电脑通讯接口14采用并行通讯方式，与PC的打印机接口相连，但PC侧的驱动程序必须重写。受PC打印机适配器设计的历史原因所限，其8位数据线只能单向使用。因而本音文机的电脑通讯接口14用4位状态线作为向PC机传送数据的数据线。这样，从PC向本音文机传送数据用的是8位数据线，从音文机向PC传送数据用的是4位数据线。后者比前者慢一倍，但仍比用串行接口快得多。
图6至图11示出了本发明的与图1所示总框图中各个模块具有较好对应关系的特殊实施例。J102是耳机插口1；J103是话筒插口2；J104的上一半是语音磁头信号插口3；J101和U101构成电话线路接口5；1、2、3和5都是与由U102和U104的一部分构成的模拟多路器及模拟信号处理电路7相连，后者可以决定将哪一路信号调理到适当电平送往后级，也可以将后级送来的信号送到应该去的前级。如果后级送来的是普通语音信号，就经功率放大器U102放大到适当功率送到耳机发音；如果后级送来的是电话话音信号，则经U101的5脚送入U101处理后再送到电话线上。U101是专用的电话线路接口IC，其中包括极性变换电路、模拟摘机电路、话音处理电路、消侧音电路等电话线路接口必须的电路。其1脚和2脚与电话线直接连接，没有铃流信号时，U101相当于与电话线几乎断开；有铃流信号时，若3至5声内没人接听，则内部模拟摘机电路动作，对外呈现摘机状态，U101内语音电路与电话线接通，先将5脚送来的提示音送往电话线另一端的主叫方，然后将主叫方留言经7脚送到U104进行处理。U104是语音编解码器8，它与数字信号处理器9U201经由数据输入线CODEC-DIN、数据输出线CODEC-DOUT、位同步线CODEC-BCLK和帧同步线CODEC-SYNC相连接，其作用是将前级送来的语音信号进行AD转换后变成数字时间序列送往后级，或将后级送来的数字时间序列进行DA转换后变成模拟语音信号送到前级。
图7中U201是数字信号处理器9，它与主控制器10U301经数据输入线MWDIN、数据输出线MWDOUT、状态线/MWRDY(信号名前面的斜线表示该信号为低电平有效，相当于电路图中信号名的上划线)、数据请求线/MWRQST、时钟线MWCLK和片选线/MWCS相连，同时与语音及提示音快闪存储器11U202经数据地址线D
和若干控制状态线相连，这样可使U201在U301的控制下从前级取回数字化的语音信号进行压缩后存入U202，也可在U301的控制下从U202中取出压缩了的数字语音数据解压缩后送往前级。图8中U301是主控制器10，它除了与数字信号处理器(9)U201连接外，还与文字及字库快闪存储器12U302、液晶显示器13的驱动部分U401、解调器及其前置电路6U103及由U303和J301组成的电脑通讯接口14相连。U301与U302的连接方法与U201和U202的连接方法相同；与U401的连接由片选线/LCD-CS、数据线LCD-SDA和时钟线LCD-SCL实现；与U103的连接是数据线DEM-DAT和时钟线DEM-BCK。U103是专用的解调器，它的输入脚AIN(1脚)与J104的下一半构成的文字磁头信号插口4相连。U103的作用是将1脚接收的文字编码模拟信号解调后得到文字编码数字信号经7脚、8脚送往U301；U401是字符型液晶显示驱动器，它可以接收U301的送来的文字信息并将它们显示在液晶显示屏上(即图11中的J501)。基于这些连接，U301就可以在软件系统控制下从U103接收解调后的文字编码数字信号，将其存放到U302中并与存储在U202中的语音数据建立起一一对应的地址检索关系，以便在语音播放过程中能将对应的文字数据经字库变换后得到相应的字模数据送到U401进而在液晶显示屏J501上进行同步显示。主控制器U301与电脑的通讯线经U303连接到J301上，J301和电脑的打印机接口用并行电缆直接连接，用D0-D7作为从PC向J301传送数据的8位数据总线，/STB、/SLCTIN和BUSY作为握手信号线，/ACK、PE、SLCT和/ERR作为从J301向PC传送数据的4位数据总线。籍此，在U301和PC机的协调控制下本音文机就可以将两部分快闪存储器中的语音数据和文字数据按地址对应的检索关系存入电脑，也可将电脑中满足要求的语音文字复合数据存入本音文机的两个快闪存储器中。由于U401本身具有键扫描功能，所以由SW401-SW409组成的按键阵列15直接接在U401上，用户可以由此输入控制命令操作本音文机，以U601为主的电源电路可将电池电压变换为合适的电压送往各处，并可在电压低于某预定值时经/BAT-LOW线通知主控制器10报警。D601-D603和Z601组成简单的电池充电电路。
需要说明的是，图1只是功能模块图，实际设计时，可以有多种方案，其中数字信号处理器(下称DSP)的选择是整个设计的关键。按目前技术的发展状况，DSP可有三种选择方案一是选择录音电话中的DSP，其中已固化有标准的语音压缩算法和包括双音多频音产生与检测及进程音监听等录音电话功能的软件，这样使主控制器(下称MCU)的控制软件比较简单，但这类DSP一般功耗较大。可提供这种DSP的公司很多，如SIEMENS，ISD，PHILIPS，LUCENT，DSP Group，Digital Voice System.Inc，等等。二是选用固体录音机专用集成电路(下称ASIC)，这种ASIC一般将语音编解码器(下称CODEC)甚至语音快闪存储器(快闪存储器以下简称FLASH)都集成到一个封装里，使电路结构大大简化，而且功耗较小，但这类ASIC不具备录音电话功能，这部分功能要在MCU中实现，如果不需要电话接口，采用这种IC比较合适。目前提供这种IC的公司尚不太多，只有OKI、INVOXTechnology、MACRONIX等几家。三是选择通用DSP，不要MCU，将全部软件合在一起放在DSP中，所有外部器件也都挂在DSP上。提供这种通用DSP的公司也很多，如TI，SIEMENS，NATIONAL，ANALOG，MOTOROLA等等。语音信号的压缩对DSP要求不高，选择低档的20MIPS定点DSP即可。
几个比较典型的实施例是如果采用ISD公司的ISD-T360SB作DSP，可选用OKI公司的MSM7704作CODEC，选用SAMSUNG或TOSHIBA的FLASH作语音及提示音闪存储器和文字及字库快闪存储器，并选用MCS-51系列单片机作MCU；如果采用SIEMENS公司的PSB2167作DSP，可选用MOTOROLA公司的MC14LC5480作CODEC，仍可选SAMSUNG和TOSHIBA的FLASH，但也可选用ATMEL的串行FLASH，而且由于PSB2167的控制程序是内置的，因而MCU可以省去，MCU的所有外设统统改挂到PSB2167上；如果采用OKI公司的MSM9841作DSP，由于其内部已包含有CODEC，所以图1中的语音编解码器可以省去，但语音及提示音快闪存储器要和文字及字库快闪存储器并在一起挂到MCU上，MCU仍可选用MCS-51系列单片机或其他类似功能单片机；如果采用INVOX Technology公司的IVM1764作DSP，则由于其中已集成了FLASH和CODEC及部分模拟输入输出电路，图1中的语音编解码器，语音及提示音快闪存储器和主控制器都可省去，电路大大间化。如果采用和通用DSP或者更进一步向半导体厂定制ASIC(专用集成电路)，电路结构会愈加简化。可以将更多的电路模块如CODEC、两个FLASH、LCD驱动器、电脑接口、按键接口等都集成到DSP芯片上，设计出体积更加小巧、性价比更高的产品。
关于语音文字复合磁带以及使用电脑介质的存储文件的制作方法如下1.在多媒体电脑上将原始语音磁带的内容以单声道格式全部录入电脑，存为一个，WAV文件，然后编辑此文件在每一个要分句、分段和最后全磁带结束的地方都加入适当标记作为录制复合带的原始音源文件，再编辑一个含有语音磁带全部内容对应文字的文本文件，其中外语文字在每一个与原始音源文件分句位置对应的地方换行，并在下面加入该行对应的汉语译文，也占一行。这样，原始音源文件的每一句都对应于文本文件的一行外语文字和紧接着的一行汉语文字。虽然语音的每一段并没有与文本文件某一位置的对应关系，但由于分段的位置必然也是该段内第一句的位置，所以只需将段号与该段内第一句的句号联系起来就行了，这样得到的文本文件称为原始文字文件。复合磁带以及电脑介质中复全数据的制作都以原始音源文件和原始文字文件为基础进行。
2.用专门设计的软件处理上述两个原始文件产生出与要制作的语音文字复合磁带上两条磁轨欲录制信号一样的双声道模拟信号文件，格式与Windows的双声道，wav文件一样，称为波形文件。处理过程是用软件扫描原始音源文件，每遇到分段标记或分句标记就向波形文件的音轨部分写入与标记长度相等的无声波形，向波形文件的字轨部分写入该标记编码的调制波形分别作为字轨上的分段、分句标记；对原始音源文件中每句的语音信号直接拷贝到波形文件的音轨部分，同时将秘该句对应的外语和汉语文字由原始文字文件中取出，转换为调制了的波形数据写入波形文件的字轨部分，在每句外语文字结束和汉语文字结束的位置也都要加入标记。在本句文字波形已经记完而对应的本句音轨波形尚未结束的时间段要在字轨部分记入无声波形。这样反复逐句处理直到最后一句处理完在字轨部分加入全磁带结束标记就形成最终的波形文件。各种标记的编码不能与任何文字编码相混淆，可以由换码字符开头的换码序列表示。每一句的文字调制波形长度不可能比同句的语音波形更长。一般英语的朗读速度是每秒10个外语字符，最快不超过20字符。而采用2400波特率的FSK调制方式在磁带上记录调制的文字编码信号时每秒至少可记录200个外语字符或100个汉语文字。汉语泽文与英文原文的编码量比例平均只有63％，波形文件的产生过程见图2。
3.在电脑上用专门设计的具有与本音文机录音算法相同的软件处理形成的波形文件，产生出音文机中两个FLASH存储器需要的二进制数据文件。这个二进制文件可直接由电脑控制传入音文机再分存于两个FLASH存储器，实际上这个二进制文件也是可在电脑介质上储存的音文机标准文件格式。
4.在电脑上用专门设计的具有与本音文机播放算法相同的软件处理形成二进制文件进行音文要仿真，如不满意可从前面某一步骤开始修改并重新仿真，直至满意为止。
5.在电脑上播放波形文件，输出到连接好的录制设备，制出符合要求的语音文字复合磁带。
对制作好的二进制文件，可以由电脑打印机接口和音文机的电脑通讯接口直接传入音文机使用。而对制作好的语音文字复合磁带，还要经磁带放音机导入音文机，这期间音文机需要有适当的控制算法才能将录音磁带上的模拟信号转换为数字数据存入两个FLASH存储器。具体做法如下将录音机音频输出插口的两个声道分别与本音文机的语音磁头插口和文字磁头信号插口相连。录音机开始播放后，音文机通过语音磁头信号插口接收的模拟语音信号在DSP的控制下转换为压缩了的数字语音数据连续不断地顺序存入语音及提示音快闪存储器，而通过文字磁头信号插口接收的调制的模拟文字编码信号则经解调器及其前置电路解调后直接送入MCU，MCU根据接收的编码数据决定其在文字及字库快闪存储器中的存放方式。对接收的文字编码数据MCU将从指定的地址开始依次顺序存入文字及字库快闪存储器；对接收的所有分段、分句标记以及最后的结束标记，MCU要在文字及字库快闪存储器中分别建立一个段表和一个句表，籍此将两个FLASH存储器中的数据以句段为单位建立起严格的对应关系。这里的“段”实际指的是“课文”，据大量统计并留有足够余量同时也考虑到电话答录机应用的需要，本发明假设一盘60分钟磁带中段数(或课文数)不超过256，句数不超过8192。因此，本音文机中段表有256个检索项，每项2个字节，存放该段内第一句在句表中的编号。段表共512字节，格式见图3。句表有8192个检索项，每项8个字节，最高3个字节是该句对应的语音数据在语音及提示音快闪存储器中的起始地址，之后3个字节是该句对应的文字数据在文字及字库快闪存储器中的起始地址，再下1个字节是该句外语文字字符数，最后1个字节是该句汉语文字字数。句表共64K字节，格式见图4。
下面结合图5简单描述本音文机在录入复合磁带信号时MCU在构造段表和句表时的做法。首先为文字及字库快闪存储器分别设三个指针段指针、句指针和文字及字库快闪存储器的当前文字存入地址指针(简称文字指针)。开始时段指针和句指针分别预置为段表和句表的起始地址，文字指针置为预定的文字存放起始地址。然后每接收到一个分段标记，就将当前句编号以2字节无符号整数格式写入文字及字库快闪存储器中段指针指向的地址，并将段指针加2。每接收到一个分句标记，就向DSP索取语音及提示音快闪存储器的当前地址，将它以3字节无符号整数格式写入文字及字库快闪存储器中句指针指向的地址，并将句指针加3，同时将文字指针的当前值也以3字节无符号整数格式写入文字及字库快闪存储器中修改了的句指针指向的地址，之后再将句指针加3。接着要将逐一接收的外语文字编码依次存入文字及字库快闪存储器中文字指针指向的地址，每存入一个字符编码将文字指针加1，收到外语文字结束标记后将本句接收的外语字符数以单字节无符号整数格式写入指针指向的地址，同时句指针加1。接着再继续将逐一接收的汉语文字编码依次存入文字及字库快闪存储器中文字指针指向的地址，每存入一个汉字编码将文字指针加2，收到汉语文字结束标记后将本句接收的汉语字数以单字节无符号整数格式写入句指针指向的地址，再将句指针加1。这样，每处理一个句检索项，句指针增加8，正好是下一个句检索项的地址。等到再次收到分段标记或分句标记时再处理下一段或下一句，方法一样。直到整盘磁带处理完会遇到全磁带结束标记，这时要把此标记当作最后一个分句标记处理，将对应的地址信息存入句表，同时将段表和句表的剩余部分全部置零，以此表示段表和句表的结束。如前所述，段表和句表都不可能用完，所以最后总会有全零的检索项，这些零检索项的正是段表和句表结束的标志。音文机将整盘语音文字复合磁带内容录入的整个处理流程见图5。
理解本算法的关键是要始终牢记三个指针的当前值的含义，虽然都是指向文字及字库快闪存储器中某一地址，但意义是不同的段指针的当前值是段表中下一个要写入的段检索项的地址；句指针的当前值是句表中下一个要写入的句检索项的当前字段的地址；文字指针的当前值是当前句的文字中现在要写入的那个字符在文字及字库快闪存储器中的地址。
有了两个FLASH存储器中的数据结构，音文机就可以根据用户从键盘上输入的命令进行以句、段为单位的各种特色播放了，这里需要说明的是如何根据句号和段号查找到它们对应的语音和文字数据的位置。参照图3、图4，句的编号从0至8191，有了句号，将其乘以8再加上句表的基址，就找到该句在句表中的检索项。从该检索项的前3个字节可得到该句的语音数据在语音及提示音快闪存储器中的起始地址(由于句的结束地址正是下一句的起始地址，最后一句的结束地址正是全磁带结束地址，所以句表中不必记入句的结束地址)；从该检索项的紧接3个字节可得到该句文字数据在文字及字库快闪存储器中的起始地址，再往下1个字节是该句外语文字的字符数，最后1个字节是该句汉语文字的字数。由这些数据很容易依次取出该句的所有文字编码，然后经由字库变换为字模数据送到液晶显示器进行显示。字库的结构采用PC机中标准的16×16点阵字库，用法很简单，不再叙述，按段跳转时是先有段号，这时将段号乘以2再加上段表基址，就找到该段在段表中的检索项。段检索项只有一个2字节整数，表示的是该段内第一句的句编号，由此就可在句表中按句号查找方法找到该段各种数据的起始地址。用这种检索方法，前面所述的各种以句、段为基准的播放方式显然是不难实现的。
权利要求
1.一种由耳机(1)、话筒(2)、语音磁头信号插头(3)、文字磁头信号插口(4)、电话线路接口(5)、解调器及其前置电路(6)、模拟多路器及模拟信号处理电路(7)、语音编解码器(8)、数字信号处理器(9)、主控制器(10)、语音及提示音快闪存储器(11)、文字及字库快闪存储器(12)、液晶显示器(13)、电脑通讯接口(14)、按键阵列(15)、电池及充电电路(16)等构成的固体音文学习机，其特征在于所说的耳机(1)、话筒(2)及语音磁头信号插口(3)和电话线路接口(5)与模拟多路器及模拟信号处理电路(7)相连接，由后者对这些信号进行切换并调理到适当电平后送到后级继续处理，电话线路接口(5)同时也是语音信号的输出通道，它与耳机(1)一起连接到模拟多路器及模拟信号处理电路(7)，后级送来的语音信号由模拟多路器及模拟信号处理电路切换并放大到适当电平和功率；模拟多路器及模拟信号处理电路与语音编解码器(CODEC)(8)由双向线连接，可以将前级送来的语音信号进行AD转换后变成数字时间序列送往后级，也可将后级送来的数字时间序列进行DA转换后变成模拟语音信号送到前级；数字信号处理器(DSP)(9)以双向线与主控制器(MCU)(10)、语音编解码器(8)和语音及提示音快闪存储器(11)相连接，使数字信号处理器(9)在主控制器(10)的控制下从前级取回数字化的语音信号进行压缩后存入语音及提示音快闪存储器(11)，也可在主控制器的控制下从语音及提示音快闪存储器中取出压缩了的数字语音数据解压缩后送往前级；文字及字库快闪存储器(12)与主控制器(10)双向连接，以使由主控制器将接收的文字数据存入文字及字库快闪存储器中，或从文字及字库快闪存储器中将要显示的文字取出；文字磁头信号插口(4)，与解调器及其前置电路(6)连接，同时解调器及其前置电路(6)与主控制器(10)连接，由解调器及其前置电路将文字磁头信号插口读取的调制了的文字编码信号解调后送往主控制器(10)；同时与主控制器相连接的还有液晶显示器(13)、电脑通讯接口(14)及按键阵列(15)。
2.根据权制要求1所述的固体音文学习机，其特征在于由外存介质上转储于其内部语音及提示音快闪存储器(11)中的语音数据和文字及字库快闪存储器(12)中的文字编码数据保持着以句、段为单位的严格对应关系。
3.根据权利要求1所述的固体音文学习机，其特征在于所说的电话线路接口(5)与模拟多路器及模拟信号处理电路相连接，在不作学习机使用时，该学习机可作为电路答录机使用。
4.一种固体音文学习机的专用语音文字复合磁带制作方法，其特征在于将专用外存中相当于整盘语音磁带内容的语音文字复合数据导入其内存后，即可单独进行使用户在听到语音的同时，也能在液晶显示器上看到相应文字的具有下述特色的语音文字同步播放以句、段为单位的重复、跳转；在任意区间内重复播放；关掉文字单纯语音播放；关掉语音单纯文字播放；先语音的文字逐句播放；先文字后语音逐句播放，以便用户跟读对比。
5.根据权利要求4所述的磁带制作方法，其特征在于进行语音文字同步播放的主要外部存储介质是由普通立体声盒式录音磁带在两条磁轨上分别录入以句、段为单位严格同步的模拟语音信号和经过调制的文字编码信号所形成的专用磁带。
6.根据权利要求4所述的磁带制作方法，其特征在于在多媒体电脑上先分别编辑出具有以句、段为单位对应关系的语音和文字数据，然后再由专用软件控制整个录制过程完成。
7.根据权利要求5或6所述的磁带制作方法，其特征在于由内置的并行电脑通讯接口将其内存中已录好的复合数据转存入电脑，也可将电脑中的标准数据导入其内存，进而其使用的外部存储介质可以是磁盘、光盘等所有电脑软件存储介质。
8.根据权利要求4所述的磁带制作方法，其特征在于录音的实际开始和停止是以声音或输入信号的出现触发启动的，对无声部分的记录只是其持续时间的长短，数据量极小，适宜在无声间隔较长的场合作录音机或检测机使用。
全文摘要
本发明提供了一种固体音文学习机及其专用语音文字复合磁带制作方法,由耳机、话筒、语音和文字磁头信号插口,电话线接口、解调器及其前置电路、模拟多路器及模拟信号处理器、语音编解码器、数字信号处理器、主控制器、语音及提示音存储器、文字及字库存储器、显示器、电脑通讯接口等。该学习机将录在盒式磁带上的语音文字复合信号录入后,使用户听到语音的同时在显示屏上看到外语或汉语文字的各种播放。可与电脑进行数字信息交换。本机在不作学习机时可作电话答录机使用。
文档编号G11B5/84GK1241768SQ99116218
公开日2000年1月19日 申请日期1999年6月2日 优先权日1999年6月2日
发明者陈东劲, 黄捷 申请人:刘锡林