易携式语障者电话语音辅助系统VIP专享VIP免费

-1-易攜式語障者電話語音輔助系統專題學生：謝亦程、林義昌指導老師：陳信全聖約翰技術學院電子工程系摘要電話對現代人而言，乃是生活中一項重要的通訊工具，可是對於有語言障礙的朋友，卻無法享受其便利。因此，我們將設計一電話介面控制器，藉由並列埠連接至個人電腦，並結合電腦上現有的音效卡，以自行研發的驅動軟體，組成一電話語音系統；以輔助語言障礙的朋友，可於電腦上藉由文字編輯的方式，將文字轉換成語音，而能直接與通話者作線上交談。如此，將可造福語障朋友，使他們亦能方便地使用電話與人溝通。此外，本系統尚具有一般的自動撥號、代碼撥號、電話答錄等功用，致使系統功能更具完善，且便利加以使用。一、前言一般於網路BBS上皆有文字交談之功能，若能將文字轉換成語音，然後再結合電話設備傳輸，則可使語障朋友亦能使用電話與他人作線上交談。基於此一靈感，我們嘗試使用電腦之音效卡來作為語音發聲的主要工具，然後再設計一電話介面控制器，並配合電話傳輸原理，來將語音信號載送於電話線上。本系統最主要之功能，即是將所編輯的文字轉換成語音。現今有多種方法可以實現，其中一種方法是可以依人類發聲原理，以數學演算法模擬加以合成各種不同語音。不過在非快速電腦上執行，可能稍嫌複雜且緩慢。因此，本系統則採用事先錄製之中文語音資料庫，並藉由自行設計之語音檔案路徑轉換公式，在當有中文輸入時，即能快速尋找到其相對應的語音檔案，如此將發音更為順暢。先前所發展作品之電話介面控制電路[3]乃是建立於ISABus的介面卡上，但隨著電腦的日新月異，ISABus的規格日漸被淘汰，再加上如果是以介面卡的形式的話，假使要使用在其他電腦上使用的話，在安裝及攜帶上有些許的不便，於是就有把它改成獨立的電話介面控制器，利用並列埠與電腦連接，在外出時只需攜帶此一電話介面控制器及安裝軟體光碟，即可配合筆記型或他人的電腦使用，-2-使其更方便讓語障者所運用。此外先前的程式是針對DOS環境所開發的，現在大多改為視窗作業系統，所以程式也都重新寫過改為視窗介面，在操作上更加有親和力，還有以往只能以注音輸入，現在所有的中文輸入皆能適用。在文字對應語音的搜尋方面也有大幅度的改良，使之在發音過程中降低延遲的感覺，聽起來更為流暢。二、系統架構與原理為了實現以文字轉換成語音，進而完成電話通訊的功能，本系統架構主要包含如圖1所示的個人電腦和電話介面控制器二個部分。其中個人電腦為主控單元，主要負責將輸入中文字轉換為語音，並由音效卡輸出中文音至電話介面控制器，或錄製來自電話介面控制器之語音。電話介面控制器為個人電腦與電話設備間的介面，具有一般電話機的功能；並藉由電腦並列埠的控制，可作為電話語音與電腦間之傳輸交換。個人電腦音效卡並列埠電話介面控制器[TELInterfaceController]電話線圖1.系統架構圖2-1.文字對應語音方式之比較傳統文字轉換語音之型態，若採用事先錄製語音的方式，其語音資料之搜尋，是依輸入之中文字以循序搜尋方式至資料庫下找到所對應的語音資料。然而本系統則是使用字碼運算映射方式，亦就是直接由輸入之中文字碼即可映射至所要的語音資料，如此將可免去搜尋的時間。圖2與圖3分別為循序搜尋映射與字碼運算映射兩種方法之映射流程。這樣可以清楚的知道經過改良後，並不需要每個字逐一在資料庫中尋找，可以直接經由字碼的運算得知欲發音的字於資料庫中的所在位置。例如：”發”在資料庫中位於第2716筆，使用搜尋方法必須由第一筆找到-3-第2716筆才能找到”發”，而字碼轉換可直接藉由轉換公式（如3-2節之說明），並配合程式之取檔的函數，即可取得第2716筆資料，因而節省了許多因找尋資料所耗費的時間。中文字換下一筆資料取得欲發音的字撥放聲音檔否是比對中文字與資料是否相同圖2.循序搜尋映射中文字字碼轉換成索引值直接由索引值取得欲發音的字撥放聲音檔圖3.字碼運算映射2-2.字碼轉換方法說明電腦中的中文字碼是採取BIG-5的編碼規則。Big-5是一種雙位元組編碼方案，所有中文字的HighByte的位於A4H∼F9H之間，而LowByte則分別位於40H∼7EH和A1H∼FEH之間。因此可由字碼之高位元可區分為不同的區段，每個...