基于TMS320C5409的語(yǔ)音實(shí)時(shí)變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在外語(yǔ)多媒體教學(xué)中,要求對(duì)語(yǔ)速進(jìn)行快慢控制,以適應(yīng)不同程度學(xué)生的需求。然而,傳統(tǒng)的語(yǔ)音變速產(chǎn)品往往在教師改變語(yǔ)速的同時(shí),也改變了原說(shuō)話者的語(yǔ)調(diào),不能達(dá)到教學(xué)的真正目的。因此,語(yǔ)音變速系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備調(diào)整語(yǔ)速的同時(shí),還需要保證原說(shuō)話者語(yǔ)調(diào)保持不變的特點(diǎn)。本文介紹的就是一種基于TMS320C5409的語(yǔ)音實(shí)時(shí)變速系統(tǒng)。另外,考慮到在實(shí)際系統(tǒng)中語(yǔ)音的壓縮存儲(chǔ)和語(yǔ)音變速往往是同時(shí)需求的,因此本文提出一種基于LPC低比特率語(yǔ)音編碼算法的語(yǔ)音變速算法,該算法能夠任意調(diào)整語(yǔ)音語(yǔ)速。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163072.htm LPC算法
LPC編碼將語(yǔ)音信號(hào)s(n)看作一個(gè)時(shí)變的聲道系統(tǒng)在聲門的激勵(lì)之下的輸出信號(hào)。對(duì)濁音而言,聲門激勵(lì)為一周期脈沖串;而對(duì)清音而言,聲門激勵(lì)為隨機(jī)噪聲序列。語(yǔ)音信號(hào)的簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。
在LPC編碼中,可以將一幀的語(yǔ)音信號(hào)用簡(jiǎn)化模型的參數(shù)來(lái)表示,如濁音、清音判別,基音周期,增益G以及數(shù)字濾波器系數(shù){a1},這樣就可以獲得3kb/s的編碼。解碼時(shí),由于在LPC編碼中,濁音可以看作是一周期脈沖串的激勵(lì),其中,脈沖周期為基音周期,因此,為了改變語(yǔ)音的速率,我們將語(yǔ)音的幀長(zhǎng)變長(zhǎng),在其中再加入若干的脈沖串的激勵(lì)即可得到變速的語(yǔ)音信號(hào)。
硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)是一個(gè)完善的應(yīng)用系統(tǒng),主要完成對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的實(shí)時(shí)LPC編解碼及語(yǔ)音變速,此外,還具有鍵盤控制功能和語(yǔ)音錄放功能。因此,本系統(tǒng)不但需要外部的SRAM存放語(yǔ)音數(shù)據(jù),而且需要與DSP相連接的鍵盤控制設(shè)備。本系統(tǒng)主要由TMS320C5409、TLC320AD50、SST39VF400A和CY7C133等構(gòu)成,系統(tǒng)框圖如圖2所示。TMS320C5409內(nèi)部提供的32K字片內(nèi)RAM用來(lái)存放實(shí)時(shí)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù),片外SRAM(CY7C133)用于存放編碼后的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:系統(tǒng)加電后,通過(guò)復(fù)位建使TMS320C5409復(fù)位。TMS320C5409復(fù)位后,由內(nèi)部固化的自引導(dǎo)程序?qū)lash(SST39VF400A)上的程序和初始化數(shù)據(jù)搬移到片內(nèi)RAM,然后TMS320C5409根據(jù)鍵盤的控制執(zhí)行操作,運(yùn)行LPC編碼運(yùn)算(錄音)、LPC解碼和語(yǔ)音變速(放音),調(diào)整語(yǔ)音變速速率。
TMS320C5409用于實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的編解碼算法,TLC320AD50用于完成語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能。TMS320C5409與TLC320AD50之間通過(guò)McBSP串口通信。為了減輕CPU的負(fù)擔(dān),本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)McBSP通過(guò)DMA收到或發(fā)送完一組單元后,再給CPU中斷的方式跟CPU通信。TMS320C5409與TLC320AD50的接口如圖3所示。
關(guān)鍵詞:
系統(tǒng)
設(shè)計(jì)
變速
實(shí)時(shí)
TMS320C5409
語(yǔ)音
基于
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