Syntéza řeči s čipy SP0256-AL2 a CTS256-AL2

Na eBay se mi už poměrně dávno podařilo natrefit na řečové čipy SP0256-AL2 a CTS256-AL2. Čipy původně prodával RadioShack pod svojí privátní značkou Archer, tak jako spoustu dalších stavebnic, kitů a elektronických součástek. Ve své době to musel být ráj, zvláště z pohledu bastlíře začínajícího v našich nuznější socialistických poměrech. Ty kity bych chtěl mít doma všechny 😉 Stejně tak na mě už nějakou dobu čekaly v modré krabici desky na projekt CTS256A-AL2 Text-To-Speech Board od Dr. Scott M. Baker. A teď na ně konečně došlo.

Syntéza řeči byla v 8-bitové době poměrně populárním tématem. Byla to celkem výzva, ale ne neřešitelná. A mluvící počítače a roboti byly z pohledu lidstva v té době v podstatě „za rohem“. Nikdo netušil, že to bude trvat ještě pěknou řádku let, a když se podívám okolo sebe, tak, byť je dnes řečová syntéza už hračka, tak se nedá říct, že by na mně mluvilo kde co.

Nicméně řečová syntéza byla fakt populární a tak není tedy divu, že vznikaly i specializované řečové čipy. SP0256-AL2 od General Instrument se objevil na přelomu 70. a 80. let a byl jedním z prvních komerčně dostupných řečových syntezátorů za rozumnou cenu. Díky tomu se stal oblíbeným v komunitě kolem domácích počítačů. Existují rozšíření pro BBC Micro, Sinclair ZX Spectrum, Commodore a spoustu dalších. SP0256A-AL2 neumí celé věty ani slova, ale obsahuje v ROM 59 základních zvuků angličtiny – tzv. alofonů (ze slovníku: poziční varianta fonému, hláska nebo odstín hlásky, který nemění význam slova). Tyto alofony se dají skládat za sebe, a tím vzniká robotická, ale srozumitelná řeč. Čip má standardně 64 adres (59 alofonů + 5 pauz), ale adresních signálů je 8, protože je možné SP0256 rozšířit prostřednictvím externí sériové ROM. Konkrétní implementace AL2 má anglické alofony a adresně rozšířit nejde, piny A7 a A8 se nevyužívají. Čip generuje digitální zvukový signál (PWM), který se musí vyhladit RC filtrem a zesílit. Má vlastní krystal 3,12 MHz.

Protože alofony nejsou úplně jednoduše použitelné, resp. software počítače používající SP0256-AL2 musí vědět jak ze slov poskládat alofony, vyrobil General Instrument další čip CTS256A-AL2, který má roli překladače textu na sekvenci alofonů. Prostě vezme ASCII text a převede ho do kódů, které SP0256-AL2 potřebuje, aby to znělo jako řeč. Například „hello“ se přeloží na alofony „HH EH LL AX OW“.

Takže když do do něj po sériové lince pošlete třeba text „Hello, welcome to 8bity dot c z blog article about text to speech chips S P 0 2 5 6 – A L 2 and C T S 2 5 6 – A L 2.“ výsledek zní takto:

CTS256A-AL2 je také MCU s vlastním krystalem 10 MHz. Uvnitř je mikrokontrolér PIC7040 založený na TMS7042. Kromě napojení na sériovou linku a vlastní syntezátor SP0256-AL2 umožňuje i připojení externí ROM a RAM (rozšíření bufferu). Parametry sériové linky a rozšíření se dají nastavovat. Na desce je možnost nastavení implementována pomocí dvou 8-řadých DIP přepínačů.

Na desce je implementován převodník úrovní pro RS-232C a také RC filtr a výstupní zesilovač s LM386. Můžete tak snadno mluvit přes sériový terminál z libovolného počítače.

Detailnější popis dal Dr. Scott M. Baker na YouTube, tak nebudu nosit dříví do lesa a dávám přímo odkaz na jeho video:

Kdyby někdo chtěl desku, tak mi nějaké samozřejmě zbyly. Čipy si ale musíte obstarat sami a dejte pozor na fejky.

Pokud by se Vám nechtělo desku stavět, ani shánět staré čipy, existuje emulátor SPO256 a CTS256-AL2. V Releases najdete i přeložené binárky pro Windows.

Příspěvek byl publikován v rubrice Nezařazeno se štítky , , , , . Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *