專利名稱：數(shù)字語音再現(xiàn)裝置的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明與一種數(shù)字語音再現(xiàn)裝置有關(guān)，尤其是與能輸出存儲在存儲元件的聲音數(shù)據(jù)和其它數(shù)字形式的文字?jǐn)?shù)據(jù)再現(xiàn)裝置有關(guān)，該裝置把文字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槁牭靡姷恼Z音。
在個人之間信息傳輸中，電子通信工業(yè)的進(jìn)展，互聯(lián)網(wǎng)和其它通信設(shè)備及其外圍軟件工業(yè)的進(jìn)步，導(dǎo)致一個變化由印刷媒體到電子文件---從傳統(tǒng)的辦公室到無紙辦公室的變換。
但是在大眾信息傳輸即報紙、雜志和書籍中，其中大部分仍然使用印刷媒體，在信息量龐大的情況下，需要巨大的存儲空間，更不用說由于它不利于人們攜帶而影響使用。
結(jié)果，能再現(xiàn)圖像形式數(shù)據(jù)，如顯示設(shè)備中的印刷文字?jǐn)?shù)據(jù)和畫報的圖像，的電子書，作為一種新的媒體目前正在國內(nèi)外艱苦地研究。
由于電子書這樣的便攜式媒體是為了閱讀，它總是要一定大小的顯示裝置，以及象計算機(jī)鍵盤那樣的輸入輸出裝置，其大小、重量和價格必須接近便攜的筆記本電腦。但此類裝置在交通工具上使用時，由于搖晃，將加重使用者的眼睛疲勞---這是很嚴(yán)重的缺點。
發(fā)明概述本發(fā)明要提供一個數(shù)字語音再現(xiàn)裝置，把文字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎淠芾斫獾娜祟愓Z音。
本發(fā)明的另一個目的是要提供再現(xiàn)裝置，它方便地把壓縮的數(shù)字語音信息從一種存儲媒體變?yōu)榱硪环N存儲媒體。
本發(fā)明的再一個目的，要提供一種裝置，把文字信息轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音信息提供給不識字的人。
本發(fā)明的第四個目的，要提供一種裝置，把文字信息轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音信息存儲起來，并在需要時重現(xiàn)語音，因而該裝置結(jié)構(gòu)比較簡單。
本發(fā)明的第五個目的，要提供一個數(shù)字語音再現(xiàn)裝置，它從計算機(jī)鍵盤接收文字信息，并再現(xiàn)為語音信息。
本發(fā)明的第六個目的，要提供一種印刷文字信息再現(xiàn)裝置，它把印刷文字信息轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜畔ⅲ偻ㄟ^一個裝置把它合成語音(TTS，文字到語音)，因此提供一個結(jié)構(gòu)簡單的裝置。
本發(fā)明的第七個目的，要提供一個數(shù)字語音再現(xiàn)裝置，它附帶一個接口與其他外來的儀器相接，使數(shù)據(jù)便于從一種存儲媒體轉(zhuǎn)變到其他存儲媒體中。
為了達(dá)到所有這些目的，本發(fā)明的裝置特別由一個存儲數(shù)據(jù)的存儲媒體構(gòu)成，一個把存儲在存儲媒體中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音數(shù)據(jù)的再現(xiàn)部件，一個為以可聽語音播放語音數(shù)據(jù)的輸出部件，以及一個由用戶選擇的控制部件，其輸出控制再現(xiàn)部件和輸出部件的信號。
本發(fā)明裝置的一個特點是存儲在存儲媒體的數(shù)據(jù)是文字的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明裝置的另一個特點是存儲在存儲媒體的數(shù)據(jù)是壓縮的語音數(shù)據(jù)。


圖1是一個方框圖，它表示本發(fā)明的裝置的一個優(yōu)選實施例。
圖2是一個方框圖，它表示本發(fā)明的裝置一個替換的實施例。
圖3是一個方框圖，它表示本發(fā)明的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置與其他儀器的連接。
圖中主要組成部件的符號110存儲器和接口連接部件120再現(xiàn)部件130輸出部件140控制部件300外來輸入部件優(yōu)選實施例的描述下面描述本發(fā)明再現(xiàn)數(shù)字語音裝置的結(jié)構(gòu)和功能，需要時可參考附圖。圖1是個方框圖，它表示本發(fā)明的一個再現(xiàn)數(shù)字語音裝置的結(jié)構(gòu)。
該裝置由為了與其他儀器相連的接口連接部件111、把文字轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s的數(shù)字語音信息并存儲起來的存儲媒體112、把存儲在存儲媒體112的語音數(shù)據(jù)從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M數(shù)據(jù)的再現(xiàn)部件120、一個將再現(xiàn)部件120提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭陕犝Z音的輸出部件130、一個用戶選擇的控制輸出信號的控制部件140構(gòu)成，其輸出信號控制再現(xiàn)部件120和輸出部件130。
接口連接部件111實際上可用紅外線通信口、RS-232C、USB口等及類似的接口。
存儲媒體存儲由文字轉(zhuǎn)變并壓縮而成的語音數(shù)據(jù)，它可由半導(dǎo)體存儲器、軟盤等組成，半導(dǎo)體存儲器可用通常的ROM、高速內(nèi)存、或鐵電隨機(jī)讀取存儲器(RAM)。為了達(dá)到本發(fā)明的這些目的，存儲媒體應(yīng)該能隨意訪問或從再現(xiàn)部件提取，易于交換是其先決條件。
再現(xiàn)部件120包括存儲控制器121和數(shù)模轉(zhuǎn)換器123，該存儲控制器121按照來自控制部件140控制信號選擇性地讀取存儲媒體中的數(shù)據(jù)，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器123把由解碼器122提供的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M數(shù)據(jù)并輸出，該解碼器122通過存儲控制器121解壓縮并重儲所提供的數(shù)據(jù)。
輸出部件130包括低通濾波器131、放大器132和揚(yáng)聲器133，該低通濾波器131由再現(xiàn)部件120獲取模擬數(shù)據(jù)，濾掉混在模擬數(shù)據(jù)中的高頻波信號，它只能通過使用者可聽到的頻率的波，該放大器132接收并放大由低通濾波器131濾通的語音信號；該揚(yáng)聲器133，其通過把它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭陕牭恼Z音來輸出被放大器132放大的語音信號。
控制部件140包括調(diào)整信號的輸入部件141、系統(tǒng)控制器142、結(jié)構(gòu)地址計算器143和面板部件144。該調(diào)整信號的輸入部件141有許多調(diào)整器接收按用戶要求調(diào)整的輸入；該系統(tǒng)控制器142識別由調(diào)整信號的輸入部件141提供的信號，并輸出適當(dāng)?shù)目刂菩盘?；該結(jié)構(gòu)地址計算器143給出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的位置，以回應(yīng)來自系統(tǒng)控制器142的控制數(shù)據(jù)；該面板部件144顯示由調(diào)整信號的輸入部件141提供的調(diào)整信號，再現(xiàn)部件的當(dāng)前運行狀態(tài)。當(dāng)存儲介質(zhì)是軟盤時，要附加一個伺服控制(未顯示)來控制其驅(qū)動器。
調(diào)整信號的輸入部件141如通常大部分再現(xiàn)部件一樣有一個功能鍵，它用于再現(xiàn)、停止、向前運動、向后運動、在片段內(nèi)重復(fù)等。當(dāng)用戶按功能鍵時，系統(tǒng)控制器142識別并給出適當(dāng)?shù)目刂菩盘枺丝刂菩盘柋凰偷浇Y(jié)構(gòu)地址計算器143，它根據(jù)相關(guān)地址計數(shù)結(jié)果控制存儲控制器121，來確定相關(guān)存儲器的地址，確定數(shù)字的位置并提供它。
為了數(shù)字語音數(shù)據(jù)能恢復(fù)到它們最初的大小，解碼器122擴(kuò)展并恢復(fù)到數(shù)字語音信號最初的大小，因為它們已按一比例如1∶16壓縮了，因此輸出語音信息可能增加時間。D-A轉(zhuǎn)換器123把存儲的數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音信號，并把它們輸出到低通濾波器131，低通濾波器131從提供的模擬語音信號中濾掉可聞?wù)Z音區(qū)以外的不需要的高頻波信號，濾波通過的模擬語音信號送到放大器132，放大器132接收濾過的模擬語音信號，并放大它們，并通過揚(yáng)聲器133輸出。
系統(tǒng)控制器142可用微處理器之類的芯片，它是數(shù)字信號處理器，有控制系統(tǒng)中主要元件的功能。
例如，一個輸入鍵工作，該信息處理單元發(fā)出一個PCM(脈碼調(diào)制)信號到適當(dāng)?shù)脑砸饎幼鳌Ｔ诨謴?fù)信息信號情況下，系統(tǒng)控制器142對存儲控制器121發(fā)出狀態(tài)詢問命令，并接收以16比特格式壓縮的數(shù)字語音信號。這時，為了對壓縮的數(shù)字語音信號指派位置，一個確定的地址被寄存，寄存器在系統(tǒng)控制器142之中。
系統(tǒng)控制器142通過結(jié)構(gòu)地址計算器143以規(guī)定的序列從存儲控制器121接收以文件形式存儲的字節(jié)信息，換言之，系統(tǒng)控制器142監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送，當(dāng)D-A轉(zhuǎn)換器123準(zhǔn)備好時，在一定位置按字節(jié)為單位讀取數(shù)據(jù)，并把它們轉(zhuǎn)送到解碼器122，解碼器122按28為單位讀取數(shù)據(jù)，以脈碼調(diào)制的方法擴(kuò)展和輸出。如此輸出的信號用D-A轉(zhuǎn)換器123轉(zhuǎn)換為模擬信號。D-A轉(zhuǎn)換器123輸出模擬語音信號，并由低通濾波器131去除不必要的噪聲，由放大器132放大，以可聽的語音通過揚(yáng)聲器133輸出。系統(tǒng)控制器142包含邏輯電路，當(dāng)耳機(jī)插入耳機(jī)插孔，系統(tǒng)控制器探測到它，停止揚(yáng)聲器133工作。當(dāng)存儲媒體是高速內(nèi)存，它可用68針PCMCIA之類的連接器連到再現(xiàn)部件。
當(dāng)存儲介質(zhì)是軟盤時，系統(tǒng)控制部件140裝上一個伺服控制裝置及相關(guān)的東西來控制軟盤，由于相關(guān)的技術(shù)都為公眾所知，更多的描述是不必要的。
圖2是個方框圖，它描述本發(fā)明的另一個實施例，這個例子包含了存儲在存儲媒體的是文字?jǐn)?shù)據(jù)這種情形，這與圖1不同。這時提供的文字?jǐn)?shù)據(jù)可能是壓縮的，這決定于存儲媒體的不同類型。
它由存儲文字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲媒體和再現(xiàn)部件220構(gòu)成，后者有把存儲在存儲媒體212的數(shù)字文字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音的功能。該存儲媒體存儲通過計算機(jī)鍵盤輸入的和其它印刷的文字?jǐn)?shù)據(jù)。
與再現(xiàn)已經(jīng)數(shù)字化的語音數(shù)據(jù)不同，再現(xiàn)部件220包含一個TTS(文字至語言)裝置222，以實現(xiàn)數(shù)字文字?jǐn)?shù)據(jù)向語音的轉(zhuǎn)變。
由于除了TTS裝置222，再現(xiàn)數(shù)字語音裝置的結(jié)構(gòu)與圖1一樣，因此有關(guān)存儲媒體，接口連接部件210，輸出部件230和控制部件240的描述被省略了。
圖3是一個方框圖，它描述本發(fā)明再現(xiàn)數(shù)字語音的裝置如何與其他外部儀器相連，由于接口連接器211容易與外部儀器相連，它裝在再現(xiàn)數(shù)字語音的裝置中，因此可以下載必需的數(shù)據(jù)以便于使用。例如，通過采用一個掃描印刷文字?jǐn)?shù)據(jù)的過程，并通過光學(xué)字符讀出器(OCR)把它轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字文字，可以以數(shù)字文字的形式使用它們。這時數(shù)字文字?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用一個TTS裝置222轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音。
還有，通過把個人終端裝置與再現(xiàn)數(shù)字語音裝置的接口連接器211相連，可以通過再現(xiàn)裝置下載在互聯(lián)網(wǎng)上的其它信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的文字?jǐn)?shù)據(jù)。而且，如果互聯(lián)網(wǎng)和其它數(shù)據(jù)庫相連的網(wǎng)絡(luò)裝置315與裝置的接口連接器211相連，所有的文字信息如互聯(lián)網(wǎng)電子郵件(e-mail)能夠被下載并再現(xiàn)語音。
發(fā)明的效果正如上面所描述的，本發(fā)明能把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)再現(xiàn)為耳朵可聽的信息，使得能減少裝置大小、重量和生產(chǎn)成本，與此同時甚至在乘坐交通工具時可方便地使用信息。尤其是乘坐交通工具時，該裝置不像已有的在可視的監(jiān)視器上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的電子書，即使不可避免要經(jīng)受搖晃，也能夠使視覺免受干擾。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字語音再現(xiàn)裝置，其特征在于它包含一種存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲媒體；一個再現(xiàn)部件，用于再現(xiàn)存儲在所述存儲媒體中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為語音數(shù)據(jù)；一個輸出部件，以可聽的語音輸出所述再現(xiàn)部件提供的語音信號；一個輸出信號的控制部件，用于按用戶要求控制所述的再現(xiàn)部件和輸出部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)數(shù)字語音的裝置，其特征在于存儲在所述存儲媒體中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是壓縮語音數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再現(xiàn)數(shù)字語音的裝置，其特征在于再現(xiàn)部件包含一個存儲控制器，它用于讀出存儲在所述存儲媒體中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，它服從所述控制部件提供的控制信號；一個解碼器，它放大并恢復(fù)所述控制部件提供的語音數(shù)據(jù)到最初的大??；一個D-A(數(shù)-模)轉(zhuǎn)換器，它把所述解碼器提供的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號后輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于存儲媒體中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是文字?jǐn)?shù)據(jù)，所述的恢復(fù)部件包含一個TTS(文字至語言)語音合成器，以實現(xiàn)文字?jǐn)?shù)據(jù)向語音信號的轉(zhuǎn)變。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于還包含有接口連接器來把其它儀器提供的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅拇鎯γ襟w。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的接口連接器是一個紅外線通信接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的文字?jǐn)?shù)據(jù)是通過光學(xué)字符讀出器從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的文字?jǐn)?shù)據(jù)，而該數(shù)據(jù)依序已通過掃描儀轉(zhuǎn)換至圖象。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的文字?jǐn)?shù)據(jù)由通過如計算機(jī)鍵盤和其他等輸入裝置輸入的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的文字?jǐn)?shù)據(jù)是由網(wǎng)絡(luò)輸入的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的文字?jǐn)?shù)據(jù)由個人通信終端裝置提供的，它與接口連接器相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的控制部件包含有一個調(diào)整信號的輸入部件，它有多個調(diào)整鍵接收按用戶要求控制的輸入；一個系統(tǒng)控制器，它用于識別由調(diào)整信號的輸入部件提供的信號，并輸出相關(guān)的控制信號；一個結(jié)構(gòu)地址計算器，它給出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的位置信息，以回應(yīng)來自所述系統(tǒng)控制器的控制數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的輸出部件包含有一個低通濾波器，它濾掉混在所述D-A(數(shù)-模)轉(zhuǎn)換器提供的模擬數(shù)據(jù)中的高頻帶信號，僅通過對人耳可聽到的頻帶信號；一個放大器，它接收通過所述的低通濾波器的語音信號，并放大此信號；一個揚(yáng)聲器，用于輸出語音信號，該信號先轉(zhuǎn)變?yōu)榭陕牭降恼Z音再經(jīng)所述放大器的放大。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述存儲媒體是半導(dǎo)體存儲裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述存儲媒體是光盤。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的再現(xiàn)數(shù)字語音裝置，其特征在于所述的控制部件還包括用于驅(qū)動所述光盤的伺服控制部件。
全文摘要
本發(fā)明與一種信息裝置有關(guān),它把以數(shù)字信號形式存儲在存儲元件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄袢说恼Z音一樣耳朵可聽的模擬信號,通過把計算機(jī)鍵盤輸入的文字?jǐn)?shù)據(jù)、印在書本和雜志的文字記錄的語音數(shù)據(jù)、和把掃描儀或光學(xué)字符讀出器(OCR)等媒體轉(zhuǎn)換來的文字?jǐn)?shù)據(jù)再現(xiàn)為語音,因而便利于大量信息的可資應(yīng)用性。本發(fā)明的數(shù)字語音再現(xiàn)裝置包含一個存儲媒體和一個再現(xiàn)部件,存儲在存儲媒體中打算轉(zhuǎn)變?yōu)槿说恼Z音的數(shù)據(jù)、計算機(jī)鍵盤輸入的文字?jǐn)?shù)據(jù)、人的語音中的聲音數(shù)據(jù)和由其它掃描儀或光學(xué)字符讀出器(OCR)等媒體轉(zhuǎn)換來的文字?jǐn)?shù)據(jù)。存儲媒體可以采用ROM(只讀存儲器)、高速內(nèi)存和FRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲器)等半導(dǎo)體存儲器,以及計算機(jī)軟盤之類的存儲媒體。
文檔編號G06K9/00GK1345446SQ00805855
公開日2002年4月17日 申請日期2000年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月29日
發(fā)明者田永權(quán) 申請人:株式會社信從