首頁>>廠商>>語音識別與合成>>宇音天下

家庭網(wǎng)關中的TTS技術集成設計

2011/02/21

　　隨著物聯(lián)技術的發(fā)展，實現(xiàn)智能家電互聯(lián)、家庭內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的聯(lián)接將是家庭網(wǎng)關的主要應用方向，以及提供人們生活需要的各種平臺性服務。家庭網(wǎng)關這一產(chǎn)品早于20世紀70年代提出，直至今日在國外才開始逐漸的推行，國內(nèi)的產(chǎn)品由于質(zhì)量以及價格等因素一直未能大規(guī)模推廣。本文將提出整合TTS技術的家庭網(wǎng)關產(chǎn)品。

　　家庭網(wǎng)關主要實現(xiàn)路由、橋接、地址分配與管理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、VPN以及防火墻等功能，由于廠商以及硬件產(chǎn)品的不同，其實現(xiàn)也有各種的不同的形式。其主要功能如下圖所示：
家庭網(wǎng)關中的TTS技術集成設計

　　目前流行的主要協(xié)議標準DLAN（數(shù)字生活網(wǎng)絡聯(lián)盟）以及IGRS（閃聯(lián)）。其中DLAN在2003年由Intel、Sony、Microsoft等公司發(fā)起，旨在解決PC、電視、機頂盒、PDA等設備的信息共享，主要采用UpNP、TCP/IP、UDP、HTTP等協(xié)議標準，通用即插即用來實現(xiàn)設備共享信息。

　　國內(nèi)的標準主要為IGRS標準，在2003年由聯(lián)想、TCL等幾家公司聯(lián)合確立的3C產(chǎn)品的第一個國際標準，基于802.11、HTTP、TCP/IP協(xié)議等，實現(xiàn)現(xiàn)有信息孤島的互聯(lián)，支持資源共享以及開放，閃聯(lián)標準將是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。

　　而集成了TTS技術后的家庭網(wǎng)關將提供良好的人機交互機制，能讓使用者完全了解到現(xiàn)有的家電的狀態(tài)如何。家庭網(wǎng)關的無限傳輸采用Zigbee技術，Zigbee是一種近距離、低復雜度、低成本、低功耗、自組織雙向的無線傳輸技術，選用TI的CC2430芯片，此款芯片內(nèi)置8051內(nèi)核，提供128KB的ROM以及8KB的RAM，開發(fā)簡單。

　　而TTS部分選用北京宇音天下科技有限公司的SYN6288芯片，SYN6288體積小巧，合成效果好，開發(fā)簡單，易于集成，可有8位MCU直接控制。

　　其原理邏輯圖如下：
家庭網(wǎng)關中的TTS技術集成設計

　　外部的信號包括網(wǎng)絡平臺信號（網(wǎng)絡游戲、社交網(wǎng)站等）、家電響應信號、鄰居訪問信號等，以Zgbee的傳輸方式通過家庭網(wǎng)關的解析，將接收的數(shù)據(jù)按照語音合成芯片的數(shù)據(jù)協(xié)議幀格式通過串口發(fā)送到SYN6288中文語音合成芯片，并通過TTS技術進行語音合成發(fā)聲。

　　語音合成的實現(xiàn)主要由上位機的MCU進行控制，將數(shù)據(jù)通過USRT的傳輸方式到SYN6288中文語音合成芯片，語音合成芯片通過文本轉(zhuǎn)語音技術，實現(xiàn)文字到語音的輸出。語音合成芯片是一種可以將任意的文本信息轉(zhuǎn)化為語音信號輸出的芯片。

　　Zigbee的協(xié)議每幀數(shù)據(jù)控制在100字節(jié)內(nèi)，每幀數(shù)據(jù)發(fā)聲的文字長度十分適合提示，方便用戶的使用體驗。SYN6288芯片最多一幀能發(fā)送206個字節(jié)的數(shù)據(jù)，去掉頭五位的數(shù)據(jù)格式命令幀，以及最后一位的校驗位，每幀數(shù)據(jù)最多發(fā)送200字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，100個文本信息，并且支持GB2312、GBK、UNICODE以及BIG5四種編碼格式。。

　　SYN6288芯片的發(fā)音數(shù)據(jù)命令格式如下，采用GBK編碼格式的文本信息：
家庭網(wǎng)關中的TTS技術集成設計

　　采用C51的單片機主控，C代碼的數(shù)據(jù)構造命令如下：

　　len = strlen(text);
head0fFrame[0]=0xFD;//構造幀頭FD
head0fFrame[1]=0x00;//構造數(shù)據(jù)區(qū)長度的高字節(jié)
head0fFrame[2]=len+3;//構造數(shù)據(jù)區(qū)長度的低字節(jié)
head0fFrame[3]=0x01;//構造命令字：合成播放命令
　　head0fFrame[4]=0x01;//構造命令參數(shù)：編碼格式為GBK

　　這樣頭命令的5個數(shù)據(jù)幀則已經(jīng)完成，而需要發(fā)送的文本信息可以通過定義代碼：

　　static char code text[]={"有人關注了您的微博，快上新浪微博看看！"};

　　將text中的數(shù)據(jù)與頭命令幀整合，并將全部數(shù)據(jù)與0X00進行異或運算得到最終的異或效驗碼，通過串口直接發(fā)送到6288芯片，6288芯片將驅(qū)動揚聲器發(fā)聲，這樣屋內(nèi)的使用者將聽到訊息：有人關注了您的微博，快上新浪微博看看！

　　同樣實現(xiàn)家電的信息、鄰里信息以及小區(qū)管理信息的交互，通過TTS技術實現(xiàn)良好的人機交互。若要再實現(xiàn)遠程控制、報警監(jiān)控等功能，則需要對家庭網(wǎng)關的功能進行添加，解析GSM、3G協(xié)議等實現(xiàn)智能手機遠程遙控家中的電器，一個典型的家庭網(wǎng)關設計圖如下：
家庭網(wǎng)關中的TTS技術集成設計

　　家庭網(wǎng)關主要分為主控部分、Zigbee通訊部分、TTS（語音合成）部分以及接口部分，其中主控采用16位DSP芯片，選用16位DSP芯片既能提供足夠的接口，又有強大的運算能力，可以方便的進行產(chǎn)品的開發(fā)。Zigbee由CC2430芯片實現(xiàn)，經(jīng)上位機控制，自定義其協(xié)議，構造最基本的六節(jié)點星型網(wǎng)絡，滿足通訊，并實現(xiàn)了安全層協(xié)議。

　　家庭網(wǎng)關提供眾多的接口，支持GSM、藍牙、802.11a/b/g、3G網(wǎng)絡、以太網(wǎng)，并允許外部寬帶以及廣電網(wǎng)的接入，如有需要也可以提供智能電網(wǎng)接入，實現(xiàn)家庭的通訊以及娛樂的要求。

　　隨著我國數(shù)字家庭化的不斷進展，家庭網(wǎng)關在近幾年內(nèi)將以井噴般的速度迅發(fā)展，根據(jù)摩爾定律，新型半導體產(chǎn)品的推出，整個家庭網(wǎng)關的硬件成本將逐漸的下降，而性能卻會大幅度的提升，芯片不管是技術上以及成本上都有較大的突破。

　　TTS技術在家庭網(wǎng)關中的應用是實現(xiàn)智能人機交互的必備手段，采用SYN6288芯片也是綜合參考產(chǎn)品性價比的選擇，最重要的是6288芯片的體積十分小巧，開發(fā)極為簡單。語音合成技術在家庭網(wǎng)關中的應用，也將提升網(wǎng)關的人機交互能力，也是人們所追求的最適交互機制，二者的結合將產(chǎn)生巨大的能量。

CTI論壇報道


相關閱讀:
個性化語音合成功能產(chǎn)品即將走向?qū)嵱没?/a> 2011-01-28
語音合成技術和考勤機完美結合 2011-01-21
宇音天下通過國家高新技術企業(yè)認證 2011-01-07
語音合成芯片應用于“農(nóng)村信息機系統(tǒng)” 2010-12-28
宇音天下成為北京中關村企業(yè)信用促進會會員 2010-12-10

熱點專題:  語音合成TTS 語音識別ASR  
分類信息:  CTI文摘_與_CTI平臺技術
 相關頻道:  網(wǎng)關 GateWay