【雕爷学编程】Arduino动手做（129）---TTS文字转语音合成模块2

37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块替代SYN6288和XFS5152

在这里插入图片描述

知识点：TTS（Text-To-Speech，文本到语音）

我们比较熟悉的ASR（Automatic Speech Recognition），是将声音转化为文字，可类比于人类的耳朵。而TTS是将文字转化为声音（朗读出来），类比于人类的嘴巴，是人机对话的一部分，让机器能够说话。

TTS是同时运用语言学和心理学的杰出之作，在内置芯片的支持之下，通过神经网络的设计，把文字智能地转化为自然语音流。TTS技术对文本文件进行实时转换，转换时间之短可以秒计算。在其特有智能语音控制器作用下，文本输出的语音音律流畅，使得听者在听取信息时感觉自然，毫无机器语音输出的冷漠与生涩感。TTS语音合成技术 [1] 即将覆盖国标一、二级汉字，具有英文接口，自动识别中、英文，支持中英文混读。所有声音采用真人普通话为标准发音，实现了120-150个汉字/分钟的快速语音合成，朗读速度达3-4个汉字/秒，使用户可以听到清晰悦耳的音质和连贯流畅的语调。有少部分MP3随身听具有了TTS功能。

在这里插入图片描述

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块替代SYN6288和XFS5152
Arduino实验开源代码

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【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152

  实验接线:

  TX -> Arduino 0

  RX -> Arduino 1

  5V -> Arduino 5V

  GND -> Arduino GND

*/



void setup(){

  Serial.begin(9600);

}



void loop(){

  Serial.println("1234567890") ;

  delay(5000);

  Serial.println("abcdefghijk") ;

  delay(5000);

}

Arduino实验场景图

在这里插入图片描述
实验串口返回情况

在这里插入图片描述
完成初步的实验，通过串口，模块可以准确合成阿拉伯数字和英文字母的发音，并在喇叭上播放。

视频播放 https://v.youku.com/v_show/id_XNDUzNDgxMDE2NA==.html

TTS文本转发语音模块实验

实验之二：尝试中文TTS文本转语音合成播放

Arduino实验开源代码

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【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152

实验之二：尝试中文TTS文本转语音合成播放

模块实验接线:

TX -> Arduino 0

RX -> Arduino 1

5V -> Arduino 5V

GND -> Arduino GND

*/



void setup(){

Serial.begin(9600);

}



void loop(){

Serial.println("期待好的解决方案 对编码转换这块一直有疑问") ;

delay(5000);

}

实验串口返回情况

在这里插入图片描述
由于编码不同，发出的是乱码播放，下面开始尝试学习编码转换相关…

播放链接 https://v.youku.com/v_show/id_XNDUzNDkyMjY4OA==.html

经查询资料，中文TTS文本转语音合成模块支持任意中文、英文字母、阿拉伯数字的文本合成，并且支持中文、英文字母、数字的混读。模块支持中文 GBK 编码集；支持大、小写英文字母。

GBK编码（即汉字国标扩展码）
GBK编码，是对GB2312编码的扩展，因此完全兼容GB2312-80标准。GBK编码依然采用双字节编码方案，其编码范围：8140－FEFE，剔除xx7F码位，共23940个码位。共收录汉字和图形符号21886个，其中汉字（包括部首和构件）21003个，图形符号883个。GBK编码支持国际标准ISO/IEC10646-1和国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字，并包含了BIG5编码中的所有汉字。GBK编码方案于1995年12月15日正式发布，这一版的GBK规范为1.0版。Windows 95系统就是以GBK为内码，又由于GBK同时也涵盖了Unicode所有CJK汉字，所以也可以和Unicode做一一对应。

编码范围
8140－FEFE (33088-65278)
全部编码分为三大部分:1.汉字区;2.图形符号区;3.用户自定义区(详情见特性码位分配及顺序)

适用范围以及存在问题
几乎完美支持汉字,但是不支持部分国家的语言(如一些东亚国家,日本等)
所以经常会有GBK到UNICODE的转换

特性
1、字汇——GBK 规范收录了 ISO 10646.1 中的全部 CJK 汉字和符号，并有所补充。具体包括：
GB 2312 中的全部汉字、非汉字符号。
GB 13000.1 中的其他 CJK 汉字。以上合计 20902 个 GB 化汉字。
《简化字总表》中未收入 GB 13000.1 的 52 个汉字。
《康熙字典》及《辞海》中未收入 GB 13000.1 的 28 个部首及重要构件。
13 个汉字结构符。
BIG-5 中未被 GB 2312 收入、但存在于 GB 13000.1 中的 139 个图形符号。
GB 12345 增补的 6 个拼音符号。
汉字“○”。
GB 12345 增补的 19 个竖排标点符号（GB12345 较 GB 2312 增补竖排标点符号 29 个，其中 10 个未被 GB 13000.1 收入，故 GBK 亦不收）。
从 GB 13000.1 的 CJK 兼容区挑选出的 21 个汉字。
GB 13000.1 收入的 31 个 IBM OS/2 专用符号。
未录入《新华字典》上的一些字，如“韡”的简体。

2、码位分配及顺序
GBK 亦采用双字节表示，总体编码范围为 8140-FEFE，首字节在 81-FE 之间，尾字节在 40-FE 之间，剔除 xx7F 一条线。总计 23940 个码位，共收入 21886 个汉字和图形符号，其中汉字（包括部首和构件）21003 个，图形符号 883 个。

3、误处理
低字节是0x40-0x7E的GBK字符有一定特殊性，因为这些字符占用了ASCII码的位置，这样会给一些系统带来麻烦。有些系统中用0x40-0x7E中的字符（如“|”）做特殊符号，在定位这些符号时又没有判断这些符号是不是属于某个 GBK字符的低字节，这样就会造成错误判断。在支持GB2312的环境下就不存在这个问题。需要注意的是支持GBK的环境中小于0x80的某个字节未必就是ASCII符号；另外就是最好选用小于0×40的ASCII符号做一些特殊符号，这样就可以快速定位，且不用担心是某个汉字的另一半。Big5编码中也存在相应问题。

4、双字节编码
遵循GB2312规定。

网上搜寻，请教知乎《Arduino 魔法书》专栏的兔子老师，才明白这个TTS模块只能识别16进制的GBK编码。

百度——汉字转GBK，有很多在线工具，这里使用千千秀字（https://www.qqxiuzi.cn/bianma/zifuji.php），输入“谢谢兔子老师”，自动转换结果见下图

在这里插入图片描述
例如汉字”兔子”的GBK编码是“CDC3 D7D3”，再转为C语言格式“0xCD,0xC3,0xD7,0xD3”。

实验开源代码如下：

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【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152

  实验之三：中文TTS文本转语音合成播放：兔子你好

模块实验接线:

  TX -> Arduino 0

  RX -> Arduino 1

  5V -> Arduino 5V

  GND -> Arduino GND

*/



char a[4]={0xC4,0xE3,0xBA,0xC3};//你好

char b[]={0xCD,0xC3,0xD7,0xD3};//兔子

String zi= "";



void setup() {

  Serial.begin(9600);  

  for(int i=0;i<4;i++) zi+=a;

}



void loop() {

  Serial.println(zi);

  Serial.println(b);

  delay(1000);  

  }

发送到串口的16进制GBK编码
在这里插入图片描述

Arduino实验开源代码之三

/*

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

 实验一百二十九：中文TTS文字转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152

  实验之四：中文TTS文本转语音合成播放：春节快乐

  (GBK码 B4BA,BDDA,BFEC,C0D6)

  模块实验接线:

  TX -> Arduino 0

  RX -> Arduino 1

  5V -> Arduino 5V

  GND -> Arduino GND

*/



char a[8] = {0xB4,0xBA,0xBD,0xDA,0xBF,0xEC,0xC0,0xD6}; //春节快乐

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}

void loop() {

  Serial.println(a);

  delay(3000);

}