打造你自己的Arduino語音合成器
目錄
- 介紹 Talky 函式庫
- Talky 函式庫的特點
- LPC 合成技術的原理
- 使用 Talky 函式庫創建語音合成器
- 自訂語音樣本
- 範例程式碼
- LPC 數據編碼工具
- Talky 函式庫的效能和優化
- 應用範例和可能用途
- 結論
介紹 Talky 函式庫 💬📚
在 Arduino 中,有一個名為 Talky 的函式庫,它提供了語音合成的功能,類似於舊式 Speak & Spell 電子玩具中使用的 Texas Instruments 的 LPC 合成器芯片。該函式庫的源代碼可在 GitHub 上找到,並且最近被一個名為 Armen Joe 的使用者進行了更新。Talky 函式庫通過 LPC 編碼技術將語音數據壓縮和編碼,然後通過調用 Arduino 硬體支持的 PWM 和 PCM 函式庫來將數據轉換為聲音輸出。這使得您可以在 Arduino 開發板上創建一個簡單的語音合成器,並透過外部喇叭播放合成的語音。
Talky 函式庫的特點 🎛️⭐️
- 支援多種不同的處理器
- 可以播放各種不同的語音樣本
- 包含了語音樣本的 LPC 數據
- 可將多個語音樣本串聯在一起
- 程式碼簡單易懂易用
- 可自訂語音樣本並生成相應的 LPC 數據
- 兼容各種不同的 Arduino 開發板
LPC 合成技術的原理 🎙️🎚️
LPC(Linear Predictive Coding)是一種語音合成技術,通過對人的語音進行建模,使用數學對該模型進行編碼和壓縮,以便在有限的儲存和計算能力下重建語音。LPC 基於語音信號的預測建模,將人的語音系統(包括聲帶、共鳴腔等)建模為一個具有特定共振頻率的管道。通過對聲音進行適當的過濾和調整,LPC 技術可以模擬出人的語音聲音。使用 Talky 函式庫,Arduino 通過播放 LPC 編碼後的數據,透過傳遞二進制信號到喇叭,就能夠合成出類似於人的聲音。
使用 Talky 函式庫創建語音合成器 ✍️🎹
要使用 Talky 函式庫創建語音合成器,您需要在 Arduino 開發環境中安裝該函式庫。接下來,您需要將喇叭連接到 Arduino 開發板的指定腳位上(如 Pin 3 和 pin 11)。然後,您可以使用 Talky 函式庫提供的範例程式碼來開始創建您自己的語音合成器。範例程式碼會做初始化並設置合成器的引數,並且您可以通過調用相關的函式來播放指定的語音樣本。您還可以通過串聯在一起播放多個語音樣本,來生成完整的句子或短語。
以下是一個使用 Talky 函式庫的簡單範例:
#include <Talky.h>
void setup() {
Talky.begin();
}
void loop() {
Talky.say("Hello, world!");
delay(2000);
}
這個範例程式碼會在循環中持續播放 "Hello, world!" 的語音樣本,並且每隔 2000 毫秒(2 秒)暫停一次。
自訂語音樣本 🎤🔉
如果您希望使用自己的語音樣本,Talky 函式庫也提供了自定義語音樣本的功能。您可以使用特定的軟體工具來錄製您的語音樣本,然後將其轉換為 LPC 數據。Talky 函式庫的文檔中提供了一個稱為 LPC Wizard 的工具,可以幫助您將錄製的語音樣本編碼為 LPC 數據。您可以將這些數據添加到程式碼中,並在需要時播放這些自定義的語音樣本。
範例程式碼 🧪📝
以下範例程式碼展示了如何使用 Talky 函式庫播放自訂的語音樣本:
#include <Talky.h>
int customSample[] = {0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44}; // 自訂語音樣本的 LPC 數據
void setup() {
Talky.begin();
}
void loop() {
Talky.say(customSample);
delay(2000);
}
這個範例程式碼使用了自定義的語音樣本,您可以通過修改 customSample
陣列來自訂您自己的語音數據。
LPC 數據編碼工具 💻📁
如前所述,Talky 函式庫提供了一個稱為 LPC Wizard 的工具,用於將自定義語音樣本轉換為 LPC 數據。您可以在 GitHub 上找到這個工具的源代碼。LPC Wizard 是一個用於 Mac OS X 的應用程式,它可以讀取 WAV 格式的聲音檔案並將其編碼為 LPC 數據。您可以使用 LPC Wizard 將錄製的語音轉換為 Talky 函式庫可用的格式。
Talky 函式庫的效能和優化 💪🚀
Talky 函式庫在 Arduino 中的效能表現非常出色。它只佔用約 25% 的程式空間和 7% 的動態記憶體,這使得在 Arduino 上使用 Talky 函式庫來生成語音合成具有很高的可行性。同時,您可以根據需要調整語音樣本的長度和數量,以在節省資源的同時實現所需的功能。
應用範例和可能用途 🌐💡
使用 Talky 函式庫,您可以創建各種不同的應用,包括但不限於:
- 交互式對話機器人
- 語音警報系統
- 語音控制的智能家居設備
- 發話時鐘或計時器
- 口語學習工具
Talky 函式庫提供了一個簡單而強大的方法來在 Arduino 上實現語音合成功能,並使您的項目更有趣和有趣。
結論 📝✨
總結來說,Talky 函式庫是一個在 Arduino 開發板上實現語音合成功能的方便工具。通過使用 LPC 編碼技術,該函式庫能夠將語音數據轉換為聲音,並通過外部喇叭播放。該函式庫具有優秀的效能和易用性,並且可以用於各種不同的應用中。無論您是要創建交互式對話系統還是實現語音控制的智能設備,Talky 函式庫都可以滿足您的需求。
希望這篇文章對您理解 Talky 函式庫和語音合成技術有所幫助。如果您對這個主題或相關的項目有任何問題,請隨時提問,我們將竭力為您解答。
资料来源:Talky Library