JPS6044676B2 - 音声合成装置 - Google Patents

音声合成装置

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JPS6044676B2
JPS6044676B2 JP56169339A JP16933981A JPS6044676B2 JP S6044676 B2 JPS6044676 B2 JP S6044676B2 JP 56169339 A JP56169339 A JP 56169339A JP 16933981 A JP16933981 A JP 16933981A JP S6044676 B2 JPS6044676 B2 JP S6044676B2
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秀雄 吉田
久男 国田
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタル−アナログ(D/A)変換回路に於け
る電力消費の低減化を計つた音声合成装置に係り、特に
集積化された音声合成回路に適用して好適な音声合成集
積回路に関するものである。
従来、音声合成専用の集積化された音声合成装置におい
ては、音声合成を行わない状態では電力消費の低減を計
るために電源をOFFにしている。
しかし、音声合成以外に数値計算、計時或いはキー入力
、表示等を同じ音声合成集積回路で行う場合、合成音を
出力しない状態でも回路全体の電源をOFFにすること
はできず、従つて電力消費の低減化を計ることができな
いと謂う問題があつた。本発明は上記従来の欠点を除去
するためになされたもので、特にラダー抵抗によるD/
A変換回路を内蔵し、合成アナログ信号を外部へ出力し
ない場合に、ラダー抵抗の各ビット入力電位を最下位ビ
ット側に接続される電位と等しくすることによつてD/
A変換回路に於ける電力消費を低減した音声合成装置を
提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳しく説明す
る。第1図は本発明装置の一実施例である音声合成電卓
のブロック図を表わしている。
図に於て、1は1チップLSiで構成される音声合成及
びその他の制御を行うコントローラ(VC)であり、こ
のコントローラは各種の外部接続端子を備えている。
端子Aはアドレスバスライン、Dはデータバスライン、
CEはチップイネーブル信号ラインであり、外部にメモ
リ2(例えば、リードオンリーメモリーROM)が接続
される。DAは音声信号出力ラインであり、音声増幅装
置3に接続されている。このAMP3の出力ラインにス
ピーカ4が接続されている。またF、はAMP3の電源
制御のための信号をAMPへ出力す”るポートの一端子
である。Tはストローブ信号出力ライン、にはキーリタ
ーン信号ラインであり、キー入力装置5に接続されてい
る。またHはコモン信号ライン、Sはセグメント信号ラ
インであり、液晶表示装置(DISP)からなるディス
プレ・イ装置6に接続されている。上記ROMから構成
されるメモリー2には電卓として動作させるためのメイ
ンプログラムと音声データが予め記憶されている。VC
のコントローラ1はリード・オンリ一・メモリー(RO
M)、リード・ライト・メモリー(RAM)、演算制御
回路等を内蔵し、このりード・オンリー・メモリーには
音声合成制御のプログラムが予め記憶されている。上記
VCコントローラ1は音声合成機器のコントローラとし
て汎用性を持つ。換言すれば、機器が異なり出力すべき
合成音の言葉が異なり、また仕様も異なる場合であつて
も、外部のメモリー2(例えば、ROM)の内容を変え
、キートツプの表示を変え、表示のセグメント構成を変
えるだけで、コントローラCそのものは何ら変更するこ
となく使用することもできる。第2図はVCコントロー
ラ1の具体的なシステム構成を示すプロツク図である。
図に於て、10は音声合成制御を行う為のアルゴリズム
(処理プログラム)を予め記憶するりード・オンリー・
メモリーであり、16ビツト512ステツプの容量を持
つ。
A1〜Al4は外部ROMメモリー(第1図2)ヘアド
レス信号を出力するアドレス信号端子であり、D1〜D
8は外部ROMよりデータを読み込む為のデータ信号端
子である。11はプログラムカウンタ(PC)、12は
データポインター(DP)であり、プログラムカウンタ
ー11は内蔵ROMlOの音声合成制御用のアドレス及
び外部ROMのメインプログラムのアドレスを指示する
カウンタである。
一方データ・ポインター12は外m謄0Mに格納されて
いる音声データの位置(アドレス)を指示するポインタ
である。13はリード・ライト・メモリー(RAM)で
あり、8ビツト×64=512ビツトの容量を持つ音声
合成制御の為に使用される領域、電卓演算の為に使用さ
れる領域及び表示用の領域がある。
表示用の領域の各ビツトは表示装置6(例えばLCDデ
イスプレイ)の各セグメントに対応しており、この領域
に表示パターンを書き込むことによつて、そのパターン
の表示が行われる。14はRAMl3のアドレス・レジ
スタである。
RAMl3の或る領域をサブルーチン用のスタツクとし
て使用する場合があるが、15はその位置を示すスタツ
ク・ポインタ(SP)てある。16は内部データパスの
信号、内蔵ROMlOより出力される信号、17のアキ
ユムレータAより出力される信号に対して算術論理演算
を行う演算回路(ALU)である。
また18は判別用フリツプフロツプJll9は4ビツト
目からのキヤリリ一(ハーフキヤリ一)フリツプフロツ
プ、20はキヤリーフリツプフロツプCである。21は
インストラクシヨン・デコーダであり、内蔵ROMlO
より出力される上位8ビツトのオペコードをデコードし
マイクロ・オーダーを出力する。
22はパワーコントロール部であり、クロックジェネレ
ータ23の発振又は停止やシステム・クロツクの発生・
停止、表示用電源のON・OFF等の制御を行う。
即ち、ノ演算中はシステム・クロツクφ1,φ2が出力
され、システム全体が動作する。また、表示中状態では
システムクロツクの発生を停止させることにより、表示
制御部のみ動作させる。このLSiはC一MOSで構成
されている為、システムクロツク.の停止により電力消
費を低く押えることができる。CcはこのLSiのマイ
ナス電源端子である。CGl,CG2は内蔵のクロック
ジェネレータ23を発振させる為の抵抗或いはセラミツ
クフイルタを接続する端子である。ちなみにこの発振周
波数は”131KHzである。24は時計機能のための
オシレータ(0SC)であり、この発振波形は分周器2
5にて分周される。
Xl,X2は水晶発振子を接続するための端子である。
分周器25の入力はプログラム・ロジツク・アレイ(P
LA)で構成されており、内蔵クロックジェネレータ2
3、オシレータ24のいずれかの出力を分周することに
なる。分周器25の最終段からは1秒信号(1S)が出
力される。26は液晶表示装置のコモン信号発生回路(
BP)であり、H1〜H4はコモン信号出力端子である
。またコモン信号発生回路BPはRAMl3の表示用領
域のアドレス信号も出力する。また27は液晶表示装置
へセグメント信号を発生するバツフア(SB)である。
S1〜S25は液晶表示装置のセグメント端子と接続さ
れる端子である。28は6ビツトの入力ポート(Kl)
であり、K,〜K6にはキー入力装置(第1図5)が接
続され、キーリターン信号が入力される。
29は8ビツトの出力ポート(Ti)であり、T1〜T
8にはキー入力装置が接続され、キーストローブ信号が
出力される。
30は4ビツトの出力ポート(Fi)であり、本実施例
の場合はF4より外m択0Mヘアドレス信号の最上位ビ
ツトの信号が出力される。
31は演算回路16(ALU)より出力される8ビツト
の音声データをラツチするためのラツチ回路である。
32はD/Aコンバータであり、DAiはアナログに変
換された音声信号を出力する端子である。
33はインピーダンス変換回路であり、端子DAlとD
AO間に帰還抵抗(後述する第6図FR)を接続するこ
とにより、外部に簡単な増幅回路を接続するだけでスピ
ーカを駆動することができる。
CEOは外部ROMにチツプイネーブル信号を出力する
端子である。図示していないが、チツプイネーブル信号
発生回路がマイクロオーダによつて動作する二以上がコ
ントローラVCの具体的構成であり、次に以下動作につ
いて説明する。
第3図はコントローラVCに内蔵のROMメモリ(第2
図10参照)と外部ROMメモリー(第1図2参照)の
アドレスの関係を示すものである。
上記内蔵BOMlOは16ビツト長であり、アドレス0
000〜01FFまでの領域を占める。外部ROM2は
8ビツト長てあり、アドレス0000〜7FFFまての
領域を使用することができる。内蔵ROMlOのVPは
音声合成制御プログラム、外部ROM2のは電卓として
機能させるためのメイン・プログラム、D1及びVD2
は音声データの記憶領域をそれぞれ示す。前述のプログ
ラムカウンタ11(PC)はこのPとMPのプログラム
領域のアドレスを指定し、一方データポインタDPは外
m択0Mの全領域のアドレスを指定する。すなわち、デ
ータを外部ROMから読み込む際はデータポインタ12
(DP)に読み込むべきデータのアドレス情報をセツト
しROMの内容を読み込む。みた、音声合成制御のプロ
グラム命令或いはメインプログラム命令を実行していく
際はプログラムカウンタ11(PC)により指定された
ステツプの命令を実行していく毎にプログラムカウンタ
11(PC)の値をカウントアツプし、順次実行する。
音声合成制御のプログラムは1ステツプが16ビツトと
長いため、比較的遅いシステムクロツクであつても、高
速演算が要求される音声合成を行うことができる。この
上位8ビツトはオペコードであり、第2図に示すように
インストラクシヨン・デコーダ21に出力され、下位8
ビツトはオペランドてあり、内部データバスに出力され
る。一方外部ROMより読み出された命令は外部データ
バスより内部に入力されインストラクシヨンデコーダ2
1に入力される。またデータは内部データバスに入力さ
れる。また、外部にRAMも接続することができる。外
刊沢0Mと同様にアドレスバスとデータバスを共通とし
、チツプイネーブル信号とリードライン信号をFポート
よりRAMへ出力することによつて使用することができ
る。第4図は装置全体の処理手順を示すフローチヤート
である。外m沢0M内のメインプログラムの実行により
、キーの判別、演算、演算結果の表示等の処理を行い、
音声報知を行う場合は予め決められた言葉に対応する語
コードをアキユムレータにロードし、音声合成制御プロ
グラムヘジヤンプ(サブルーチン)することによつて、
その言葉の音声報知が行われる。第5図は本発明の特徴
をなすD/Aコンバータとインピーダンス変換回路を内
蔵するプロツク構成図である。
図において、PVl〜PV8はデジタル音声信号のラツ
チ回路であり、その出力はゲートG1〜G8、バツフア
B1〜B8を介してラダ一抵抗2R,Rに接続されてい
る。このラダ一抵抗は高い精度を得るため拡散抵抗て構
成されている。この出力DAiはLSiの端子より外部
に接続されている。従つて、普通の増幅回路を接続する
だけでスピーカを駆動することができる。またD/A変
換器の出力にはインバータ回路からなるインピーダンス
変換回路が設けられている。この変換回路において、A
はインバータ回路であり、その入力と出力間に帰還抵抗
FRを接続することによつて、このインバータ回路をリ
ニアーなアンプとして使用する。D/A変換回路の抵抗
Rは数10KΩ程度(例えは、R=30KΩ)である為
、D/A変換回路の出力インピーダンスはかなり高いも
のであるが、このインバータ回路によるインピーダンス
変換回路によつてその出力インピーダンスを低くしてい
る。この為、電流を外部に取り出すことがで5き、第6
図に示す様にエミツタフオロアの非常に簡単な回路てス
ピーカを駆動することができる。なお、D/A変換回路
の入力に設けられているNANDゲートG1〜G8は信
号Ampによつて制御される。この信号AmpはMw=
F1(ACL+ST)θの論理で発生される。こ)でF
1は前述の如くアンプ電源を0Nするための信号(ポー
トF1からも出力される。)、ACLはオートクリア状
態、STは表示中状態を示す信号である。即ち、音声出
力中であり、かつオートクリア状態でなく演算中状態で
あればNANDゲートはクロックゲートとして動作し、
ラツチ回路PViの内容がD/A変換される。その他の
場合は、NANDゲート出力は“H゛となるためD/A
変換回路の入力ぱ“L゛となる。このため、ラダ一抵抗
には電流が流れず、無駄な電力消費が行われない。一方
インピーダンス変換回路をこのAmp信号によつて制御
される。インバータ11アナログスイツチAS..MO
SトランジスタゲートPMはこの制御回路である。もし
この制御回路がなければ、インバータ回路Aの入力が“
L゛の時出力が゜“H゛となるため、帰還抵抗FRを介
して電流が流れる。即ち、音声出力を行わない状態ては
無駄な電力消費が行われることになる。これに対し、図
示の如く制御回路を挿入することにより無駄な電力消費
をなくすことができる。つまりAmp信号が“L゛の時
アナログスイツチASが0FFとなり、インバータ回路
Aの入力が“H゛電位となる。従つて、DAOの電位は
゛L゛となり、帰還抵抗FRには電流が流れない。また
第7図に示す回路を接続している場合はトランジスタが
0FFし、スピーカにも無駄な電流が流れない。以上説
明した様に本発明によれば、合成音出力を行わない場合
、D/A変換部に於ける電力消費を無くすことができ、
全体の平均消費電力を低減することができるなどの利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による音声合成装置の一実施例である音
声合成電卓のプロツク図、第2図は同プロツク図に於け
るコントローラ(VC)の具体的プロツク構成図、第3
図は内蔵ROMと外m沢0Mのアドレス関係を示す図、
第4図は装置全体の処理手順を示すフローチヤート、第
5図はD/Aコンバータとインピーダンス変換器を内蔵
するプロツク構成図、第6図はエミツタフオロアによる
スピーカ駆動回路図を表わす。 図中、1:コントローラ、2:メモリ一、3:増幅回路
、4:スピーカ、5:入力装置、6:表示装置、10:
内蔵ROM、13:RAM、16:演算回路、31:ラ
ツチ回路、32:D/Aコンバータ、33:インピーダ
ンス変換回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも合成音をデジタル音声情報信号として合
    成する手段と、該デジタル音声情報信号をデジタル−ア
    ナログ変換するためのラダー抵抗を有するD/A変換回
    路とを備え、合成アナログ音声信号を外部出力するもの
    に於て、合成アナログ信号を外部出力しない場合に、上
    記D/A変換回路のラダー抵抗の各ビット入力電位を最
    下位ビット側に接続される電位に等しくするためのゲー
    ト回路を設けたことを特徴とする音声合成装置。
JP56169339A 1981-10-21 1981-10-21 音声合成装置 Expired JPS6044676B2 (ja)

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JP56169339A JPS6044676B2 (ja) 1981-10-21 1981-10-21 音声合成装置
US06/434,500 US4635211A (en) 1981-10-21 1982-10-15 Speech synthesizer integrated circuit
DE19823239027 DE3239027A1 (de) 1981-10-21 1982-10-21 Integrierte sprachgeneratorschaltung

Applications Claiming Priority (1)

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JP56169339A JPS6044676B2 (ja) 1981-10-21 1981-10-21 音声合成装置

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Publication Number Publication Date
JPS5870294A JPS5870294A (ja) 1983-04-26
JPS6044676B2 true JPS6044676B2 (ja) 1985-10-04

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ID=15884719

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