CN2333049Y

CN2333049Y - 智能型外语学习机

Info

Publication number: CN2333049Y
Application number: CN 98215626
Authority: CN
Inventors: 刘兆有; 毛维銛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-08-11
Anticipated expiration: 2008-06-09

Abstract

涉及一种由单片机控制的数字化外语辅助学习装置。设有数字化语音分析与合成电路、动态存储器、单片机控制电路、语音采集电路、音频放大输出电路、放音控制电路、语段识别电路.语音处理芯片具有CPU与DRAM接口,分别与CPU和DRAM连接。在辅助单词记忆并强化听、说训练方面具有很强的功能;可提供128秒超长语段存储空间,可进行语段复读、跟读及跟读对比练习,可进行单词循环、对比、拼写及听写记忆等。

Description

智能型外语学习机

本实用新型涉及一种由单片机控制的数字化外语辅助学习装置。

外语作为一门语言，学习的最终目的是具有“听、说、读、写”的能力，其中，“听、说”两种技能的训练常常使众多外语学习者望而却步。CN2062477U号专利提供一种重复循环放音、语音调速学习机，它由输入输出接口、语言处理器、动态存储器、选通门、音放电路、程序控制器构成。CN2059007U号专利提供一种多功能语言学习机，它由语音放大电路、电平比较电路、积分电路、单稳态电路、脉冲延时电路、驱动电路、音放电路和开关控制电路组成。CN2099356U号专利提供一种语音跟读机，它由语音检测放大电路、比较整形电路、定时电路、开关电路及辅助电路等组成。CN2097428U号专利提供一种电脑语言学习机，它由包括单片机的控制电路、包括语音处理芯片的语音处理电路、语音数据存贮电路3部分及其数据总线、地址总线、控制总线组成。

本实用新型的目的在于提供一种以单片微型计算机作为控制中心，采用数字化语音处理芯片及动态存储器进行语音分析、合成及存储的计算机语音处理机。

本实用新型设有数字化语音分析与合成电路、动态存储器、单片机控制电路、语音采集电路、音频放大输出电路、放音控制电路、语段识别电路和电源。数字化语音分析与合成电路由具有CPU接口和DRAM接口的语音处理芯片振荡电路组成，语音处理芯片的CPU接口与单片机控制电路的单片机连接，语音处理芯片的DRAM接口与动态存储器连接，语音处理芯片的振荡电路接口接振荡电路。语音处理芯片的拾音器前置放大输入端接语音采集电路的语音输出端。语音处理芯片的带通滤波器输出端口接音频放大输出电路的音频信号输入端。单片机控制电路由单片机(自带程序存储器、数据存储器)、振荡电路和键盘组成，单片机的端口分别与语音处理芯片、放音控制电路、键盘、模拟电压比较电路的参考电压电路连接。语音采集电路由抬音器及偏置电路、模拟信号输入电路组成，放音控制电路由单片机控制。语段识别电路由单片机自带的模拟电压比较电路和参考电压电路组成。

语音处理芯片具有MIC前置放大、语音信号数字化分析、合成、音频信号输出带通滤波等功能；通过CPU接口执行相应命令操作；通过DRAM接口完成数据存取及DRAM地址刷新工作。振荡电路为芯片提供控制时序。DRAM作为信息载体，起到语音暂存的作用。单片机控制电路完成人机对话、命令解释、语音分段、操作控制等工作，是整个装置的灵魂。装置的语音信号输入通过两种途径：即MIC输入和模拟信号直接输入，两部分切换由单片机控制。音频放大与输出电路除达到正常放音功能以外，在录音时还可监听声音录制。放音控制电路包括放音及放音停止控制电路，整机型外语学习机由单片机通过电机控制集成电路控制；袖珍型外语学习机将微型收录机电源外置，由袖珍型外语学习机向微型收录机供电，通过控制微型收录机电源达到以上控制目的。语段识别电路设置语段识别参考电压，通过模拟电压比较电路完成对输入语音信号的语段检测与识别。本实用新型可设置声音播放电路，作为语音信号模拟输入的声源。声源也可由普通微型收录机充当。

本实用新型在辅助单词记忆并强化“听、说”技能训练方面具有很强的功能：提供128秒超长语音存储空间，可达到不倒磁带无限次重复放音的目的；可进行跟读及跟读对比练习；具有自动语段识别及定位功能；可调节输出语速；可进行单词循环记忆、对比记忆、拼写记忆及听写记忆。

本装置除可与盒式带卡座及控制电路构成整机型外语学习机以外，还可独立存在，构成袖珍型外语学习机，通过普通微型收录机外电源接口及耳机接口完成相应操作，使普通微型收录机扩充成功能强大的外语学习机，弥补了普通收录机功能单一的不足。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

实施侧：如图1，本实用新型设有数字化语音分析与合成电路1、动态存储器2、单片机控制电路3、语音采集电路4、音频放大输出电路5、放音控制电路6、语段识别电路7和电源。参见图2，数字化语音分析与合成电路1由语音处理芯片T1、振荡电路X01与辅助电路组成。动态存储器2由1～4片MN41256集成电路U1组成。单片机控制电路3由单片机T2(自带程序存储器、数据存储器、模拟电压比较器)和键盘LINK组成。语音采集电路4由拾音器M2及偏置电路(电容E3、电路R3)、MICIN插口Z及电容E4组成。语音处理芯片T1的带通滤波器输出端(19)接音频放大输出电路5(集成电路U7)。

单片大规模语音处理芯片T6668通过CPU输入输出接口接受命令并给出片内操作信息，完成相应控制操作：T6668利用动态存储器KN41256作为数字化语音信号存储载体。通过DRAM输入输出接口完成数据存取及DRAM地址刷新，四片MN41256可构成1M存储器，以8K采样速率计算，可存储128秒语音信息；晶振X01及电容C2、C3与T6668片内陶瓷振子振荡电路构成振荡回路，向T6668提供控制时序；T6668语音信号由MIC前置放大输入端16输入，经前置放大后，输出端13输出信号为在1/2VD D这个中心上下摆动的振荡信号，该信号直接由ADM声音分析/合成电路的声音输入端22输入，ADM分析以后的数字化信号由DRAM存储，ADM合成语音信号21经电阻R2由带通滤波器输入端20输入，滤波以后的信号经去耦电容E1和电位器W4由音频放大器U7(LM386)输入端3输入，语音信号由音频放大器U7(LM386)输出端5经二极管D11输出到扬声器和耳机插孔。电容C6、C7及E2为耦合电容。

本实施例以ATMEL单片机T2(2051)作为控制单元，该单片机T2具有2K闪烁存储器，128字节RAM并自带模拟电压比较器，一片2051加振荡电路(X02、C1、C4)及键盘扫描电路就构成了完整的单片机控制电路及语段识别电路。

T2(2051)复位墙接电解电容E9、二极管D1及电阻R7组成上电自动复位电路，接通电源瞬间，电容E9负端为高电平，二极管D1反向偏置，电容E9通过电阻R7放电，放电时间常数较大，2051复位端高电平维持时间大大超过两个机器周期，完成复位操作。

T2(2051)一只引脚32作为放音控制脚，袖珍型学习机控制电路原理见图2：电阻R5、R4和三极管N1、N2构成放大电路提供继电器JK控制电流，二极管D2提供电流保护，JK断开时，袖珍型学习机通过POWER插孔向微型收录机供电，微型收录机放音，语音信号通过微型收录机耳机插孔经电容E4直接由T1(T6668)语音信号输入端16输入，当JK吸合时，POWER断电，微型收录机停止放音，同时电阻R3接高电平，MIC电路工作，语音信号通过MIC电路输入T1(T6668)语音信号输入端16。

T2(2051)中P1.0,P1.1引脚分别为模拟电压比较器正、反向输入墙，P3.6内置，接模拟电压比较器输出端，P1.0接T1(T6668)中ADM分析/合成电路输入墙22，电阻R8及电位器W3构成分压器，与P1.1相连并向其提供参考电压，配合程序可检测声音录制过程中的静音，从而达到语段识别的目的。

T2(2051)中七根数据线可接成3×4计算机键盘。键盘LINK接线口与T2(2051)相连。

Claims

1、智能型外语学习机，其特征在于设有数字化语音分析与合成电路、动态存储器、单片机控制电路、语音采集电路、音频放大输出电路、放音控制电路、语段识别电路和电源。数字化语音分析与合成电路由具有CPU接口和DRAM接口的语音处理芯片及振荡电路组成，语音处理芯片的CPU接口与单片机控制电路的单片机连接，语音处理芯片的DRAM接口与动态存储器连接，语音处理芯片的振荡电路接口接振荡电路，语音处理芯片的拾音器前置放大输入端接语音采集电路的语音输出端，语音处理芯片的带通滤波器输出端口接音频放大输出电路的音频信号输入端；单片机控制电路由单片机、振荡电路和键盘组成，单片机的端口分别与语音处理芯片、放音控制电路、键盘和模拟电压比较电路的参考电压电路连接；语音采集电路由拾音器及偏置电路、模拟信号输入电路组成；放音控制电路由单片机控制；语段识别电路由模拟电压比较电路和参考电压电路组成。