1、语音合成模块简介 #

语音模块也叫语音合成朗读模块，它的作用是对外界输入的文本进行转化，使用语音朗读出来。部分装置会将语音朗读模块与语音识别模块相结合，以实现语音对话交互功能。
文字转语音一般分为两个步骤：
1) 文本处理。这一步做的事情是把文本转化成音素序列，并标出每个音素的起止时间、频率变化等信息。作为一个预处理步骤，它的重要性经常被忽视，但是它涉及到很多值得研究的问题，比如拼写相同但读音不同的词的区分、缩写的处理、停顿位置的确定，等等。
2) 语音合成。狭义上这一步专指根据音素序列（以及标注好的起止时间、频率变化等信息）生成语音，广义上它也可以包括文本处理的步骤。这一步主要有三类方法：a) 拼接法，即从事先录制的大量语音中，选择所需的基本单位拼接而成。这样的单位可以是音节、音素等等；为了追求合成语音的连贯性，也常常用使用双音子（从一个音素的中央到下一个音素的中央）作为单位。拼接法合成的语音质量较高，但它需要录制大量语音以保证覆盖率。
b) 参数法，即根据统计模型来产生每时每刻的语音参数（包括基频、共振峰频率等），然后把这些参数转化为波形。参数法也需要事先录制语音进行训练，但它并不需要100%的覆盖率。参数法合成出的语音质量比拼接法差一些。
c) 声道模拟法。参数法利用的参数是语音信号的性质，它并不关注语音的产生过程。与此相反，声道模拟法则是建立声道的物理模型，通过这个物理模型产生波形。这种方法的理论看起来很优美，但由于语音的产生过程实在是太复杂，所以实用价值并不高。
本次课程使用的语音模块内置一块高集成的语音合成芯片，芯片能够根据内置的文本匹配规则，对输入文本进行正确的识别和处理，实现中英文语音合成，从而进行语音朗读播报的功能。传感器支持I2C和UART双通信，支持的文本编码格式有GB2312、GBK、BIG5和UNICODE。

本实验中，传感器使用I2C协议与Uno主板通信，四个针脚D/T为数据针脚接A4，C/R为时钟针脚接A5，其余两针脚为高低电平。

2、 语音模块的应用 #

语音合成模块广泛用于信息查询机，固定电话拨号声，公交报站，自动售货机，智能仪表，考勤机，交互机器人等领域。比如中英文翻译朗读，siri，小爱同学等。

3、 所需元件清单 #

Arduino Uno主板
USB数据线
语音合成传感器
面包板
9V电池
杜邦导线

4、 动手实验 #

参照下图正确接线，编写程序朗读文字“我喜欢编程，我是创客。”。
A实验接线图

B实验程序图

5思考题 #

实验2：完成一个门铃提醒播报装置

实验3：完成一个档位播报装置