STM32F101xx 和 STM32F103xx 微控制器上使用 Speex 音频编解码器进行语音合成器演示

前言
8 n6 c( T1 C1 r- d
本应用笔记说明了如何在STM32F101xx 和 STM32F103xx微控制器上利用编码解码器Speex软件实现语音合成器应用。

2 p( r/ a. m5 Y% jSpeex 是一款免费的音频编解码器，用于语音编码和解码。它能够对语音进行高度压缩同时保持良好音质。这让它成为那些使用留言回放或录音功能的应用的高性能解决方案，例如电话应答机、建筑和家庭安全系统、对讲机、智能家电、录音机或无绳电话等。

1 Speex 编解码器概述

Speex 编解码器是一款开源的、取得专利并免版税的软件，用于语音压缩和解压缩。
0 l. e3 j, M8 b! O8 W8 T. l
Speex 基于 CELP（码激励线性预测），针对 2 至 44 kbps 比特率范围内的语音压缩而设计。
& p* X. W  O* y* s0 u3 F+ I
+ _( s( T( ]' H0 q4 _. [4 L% u4 ZSpeex 具有以下特点：
0 B/ T/ [7 M& ]  ~+ W2 n– 以相同的比特流进行窄带 （8 kHz）、宽带 （16 kHz）和超宽带 （32 kHz) 压缩
– 强度立体声编码
– 数据包丢失隐藏
– 可变比特率操作 （VBR）
– 语音活动检测 （VAD）
– 非连续传输 （DTX）
. l; g6 c) P0 j, u& p& N& G, B– 定点端口
. ]- O8 e( d5 p7 Z– 回音消除器
– 噪声抑制
, \5 b$ P& R- M9 d/ l8 d6 ^
6 \/ ^# K* T  K3 d, L7 o3 HSpeex 具有很多其他编解码器所不具备的特点，例如可以进行强度立体声编码、在同一比特流中集成多种采样率以及具有 VBR 模式。
! ?$ I9 j2 r/ @7 H! `. @! u
关于 Speex 编解码器的更多信息，请参考 Speex 网站：www.speex.org。
, g1 k& M" l! X( B6 W
; h. T$ D6 R# k) N注： 本应用笔记适用于 Speex 编解码器的 1.2rc1 版本。

8 p% O1 |! p. v* Y2 语音合成器应用
/ v2 N; s* I. U$ I% R1 I
2.1 语音合成器概述

语音合成器是一种语音处理应用，提供语音处理功能，如编码、解码、过滤和放大。

0 R# _9 V1 ~0 G9 h9 }0 d典型的语音合成器应用包括一个语音处理模块和音频输入 / 输出接口。

  |/ v! P8 ^0 J0 a0 K4 D本应用笔记中， Speex 编解码器固件充当了语音处理模块，音频输入 / 输出接口则利用STM32F101xx 和 STM32F103xx 的内嵌资源 （ADC 作为输入， PWM 作为输出）集成。
6 e3 A- u& u* I& v+ A
( {$ J5 v. l2 }+ ]/ y4 ESTM32F101xx 和 STM32F103xx 微控制器系列产品具有 12 位分辨率的多通道 ADC 和 1 µs的转换时间，以及 16 位定时器并能产生 PWM。这些特点使其能够实现低成本且高性能的音频应用。

2.2 硬件说明
$ u+ H, T( E% k- E0 s9 K
1 M( p$ R9 f- F2 f硬件由两个音频级组成：一个输入和一个输出，分别进行采集和播放语音 （请参看图 1）。

本应用笔记中，语音采集由微控制器的内部 ADC 实现，该 ADC 必须通过一个前置放大器连接到麦克风上。
, a0 F- {+ W" u* }0 x9 x: I/ r9 g8 t
语音合成由微控制器的内部定时器实现，该定时器为 PWM 模式。PWM 输出信号进行低通滤波，消除了高频分量，然后经过放大并发送到扬声器。

.........

* }" K8 Y1 c, V$ u

想了解更多，请下载原文阅读

下载地址1>>下载地址2>>更多中文文档>>