Устройство говорящее (синтезатор речи) служит для воспроизведения человеческой речи в различных радиоэлектронных и бытовых устройствах (телефонные автоответчики,дверные замки, различные игрушки). В предлагаемом устройстве, в отличии от известных, применен новый метод формирования сигналов.
Устройство состоит из генератора тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу устройства формирования адреса и входу блока управления. Выходы устройства формирования адреса образуют адресную шину. Они соединены с адресными входами ПЗУ, выходы которого, образуя шину данных, соединены со входами данных преобразователя параллельного кода в последовательный. Выход блока управления соединен с управляющим входом устройства преобразования кодов. Выход последнего подключен к устройству формирования уровня выходного сигнала, на выходе которого последовательно включены фильтр, усилитель и громкоговоритель (воспроизводящее устройство) .
Работает устройство следующим образом. После включения все счетчики, входящие в состав устройства, обнуляются. Устройство формирования адреса формирует нулевой адрес на шине адреса. По сигналу блока управления содержимое нулевой ячейки ПЗУ переписывается в устройство преобразования кодов. Информация о значении восьмого бита поступает на устройство формирования уровня. Импульсы тактового генератора через блок управления воздействуют на преобразователь кодов, на выход которого поступают соответственно 7-й, 6-й и т.д. биты нулевого байта. Формирователь уровня в соответствии с заданной программой формирует выходной сигнал. По поступлении восьми импульсов информация, хранимая в нулевой ячейке ПЗУ, будет исчерпана. Девятый импульс формирует новый адрес и сигнал записи выходного кода ПЗУ в устройство преобразования кодов от блока управления. Далее весь процесс повторяется циклически, пока не будет обработана вся информация, хранимая в ПЗУ. Фильтр на выходе устройства формирования сглаживает сигнал, устраняя высокочастотные составляющие, образующиеся при ступеньчатом формировании сигнала, усилитель усиливает, а громкоговоритель воспроизводит сигнал.
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке.
Генератор тактовых импульсов собран на трех инверторах микросхемы D 1, резисторах R3, R4 и конденсаторе С2. Резистор R4 и конденсатор С2 определяют частоту генерируемых импульсов. Резистор R3 нужен для ограничения тока через входные диоды микросхемы D1 и уменьшения нагрузки на элемент D 1.2. Устройство формирования адреса собрано на микросхемах D2.D3.D11.D12.
Блок управления можно разделить на три функциональных узла. Первый служит для начального и повторных запусков схемы. Он собран на диоде VD2, резисторах R1, R2, конденсаторе С1 и ключе SA1. Второй функциональный узел управляет записью информации из ПЗУ в сдвигающий регистр и собран на микросхемах D4.1, D 1.6, диоде VD1, конденсаторе СЗ и резисторе R5. Третий узел останавливает работу схемы по окончании речевого фрагмента. Он собран на микросхеме D5.
Преобразователь параллельного кода в последовательный собран на сдвигающих регистрах D7,D8.
Формирователь уровня выходного сигнала собран на микросхеме D9.1, резисторе R6, конденсаторах С4, С5 и полевом транзисторе VT1, включенном по схеме истокового повторителя. Конденсаторы Сб, С9, С10 - разделительные для исключения связей между каскадами по постоянному току.
Фильтр собран на резисторе R8 и конденсаторе С7. Усилитель представляет собой два каскада усиления, собранных на транзисторах VT2, VT3, включенных по схеме с общим эмиттером. Резисторы R9, R10,
R11, R12 определяют режим работы транзисторов по постоянному току. Нагрузкой усилителя является громкоговоритель Rн.
Схема позволяет использовать до десяти микросхем ПЗУ для хранения речевых сообщений. Чем выше тактовая частота задающего генератора, тем выше качество воспроизведения речи, но тем больший требуется объем памяти.
В таблицах приведены коды речевого сообщения: "Я, сибирский Дед Мороз, Вам подарочки принес!" для тактовой частоты 12кГц.
Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Таблица 4
Таблица 5
Таблица 6
Таблица 7
Таблица 8
Таблица 9
Более подробную информацию по данному устройству, а также печатные платы для его изготовления, прошитые ПЗУ с различными речевыми фрагментами можно получить у автора этой статьи (адрес приведен выше).
Радиолюбитель 4/94.
