1. 项目概述让老芯片“开口说话”如果你对上世纪七八十年代的复古计算或电子音乐感兴趣那么AY-3-8910这个名字你一定不陌生。它是一颗传奇的PSG可编程声音发生器芯片曾驱动了Amstrad CPC、ZX Spectrum 128等一代经典电脑的游戏音效和背景音乐。但很多人不知道除了生成经典的“哔哔”声和芯片音乐这颗芯片还有一个被严重低估的隐藏技能语音合成。这个项目就是深入挖掘AY-3-8910的语音合成潜力。简单来说我们的目标不是播放预先录制的数字音频而是通过编程直接控制芯片的三个独立声道实时生成能够被人耳识别为特定单词或短语的复杂波形。这听起来有点像让一个原本只会吹单音口哨的人突然学会用口哨吹出一整首歌的旋律技术挑战和趣味性都直接拉满。为什么今天还要折腾这颗四十多岁的老芯片首先是纯粹的技术浪漫和复古情怀。在单片机、专用语音芯片和高质量音频解码器唾手可得的今天用最“原始”的方式实现一个功能本身就是极客精神的体现。其次它涉及数字信号处理、音频合成原理的底层知识是理解“声音如何从数字代码变为空气振动”的绝佳实践课。最后对于复古硬件改造、自制老式电脑扩展卡或者只是想给自己8位机项目增加一个炫酷的语音提示功能的朋友来说这是一条充满成就感的路径。接下来我将带你从芯片原理开始一步步拆解如何为AY-3-8910编写“说话”的程序分享我在调试过程中踩过的坑和总结出的实用技巧。2. AY-3-8910语音合成核心原理拆解要让AY-3-8910“说话”我们不能把它当成一个黑盒音频播放器而必须理解其发声机制并以此为基础进行“欺骗”和“塑造”。2.1 芯片发声机制从方波到复杂音色AY-3-8910的核心是三个独立的音调发生器Tone Generator和一个噪声发生器Noise Generator。每个声道可以选择播放纯音调方波或噪声并能独立控制音量。音调发生器本质上是一个可编程的分频器。你向芯片写入一个12位的音调周期值芯片的主时钟通常是1MHz或2MHz会依据这个值进行分频产生一个占空比为50%的方波。这就是我们听到的“哔哔”声的基础。音调值决定了方波的频率从而决定了音高。噪声发生器由一个线性反馈移位寄存器产生伪随机白噪声其音调或者说噪声的“粗糙度”也可通过一个5位的值来控制。混合与音量每个声道可以单独选择信号源音调、噪声、或两者混合并通过一个4位的值控制音量16级线性衰减。最终三个声道的模拟输出在外部通过简单的电阻网络混合成单声道信号。关键在于芯片只能输出方波和噪声这种最简单的波形。而人类语音是极其复杂的模拟信号包含丰富的谐波和连续的频率变化。直接用方波“播放”语音就像试图用乐高积木完美复刻一座石膏雕像听起来只会是一片混乱的电子噪音。2.2 语音合成的核心思路脉冲编码调制PCM的简化模拟现代数字语音的基础是PCM以固定频率如8kHz对模拟语音信号进行采样每个采样点用一个数值如8位表示其瞬间振幅。播放时再将这一系列数字值转换为电压序列经滤波后还原为声音。AY-3-8910显然不能直接播放PCM数据。它没有DAC数模转换器输出振幅是固定的只有开或关对应方波的高低电平。但我们有三个可以独立、快速控制振幅音量的声道。这就引出了我们的核心算法用三个声道的音量组合来近似模拟单个采样点的振幅值。具体来说我们可以将AY-3-8910的三个声道看作一个3位的“温度计码”DAC的输入。假设芯片音量级别0-15我们可以这样粗略对应声道A负责权重为1的位。声道B负责权重为2的位。声道C负责权重为4的位。对于一个目标振幅值比如0-7我们将其转换为二进制然后分别设置三个声道的开关音量全开或全关来近似。例如振幅值5二进制101意味着声道A和声道C打开音量最大声道B关闭。通过以远高于人耳听阈的频率例如8kHz快速更新这三个声道的开关状态混合输出的信号平均值就会跟随我们设定的振幅序列变化。再经过一个简单的低通滤波器平滑就能得到近似原始语音的波形。注意这是一种极其简化的模型。实际上AY-3-8910的音量控制是线性的衰减而非完美的开关且三个声道混合存在阻抗匹配问题。更重要的是8kHz的更新速率对AY-3-8910和其所在的8位系统如Z80是巨大的负担。因此实际项目中我们往往采用更取巧、对CPU负载更小的算法。2.3 实用算法选择共振峰合成与线性预测编码LPC的启发直接模拟PCM对于8位系统不现实。更实用的方法是基于语音产生的声学模型。人类元音发音主要由声带振动产生的基频F0和口腔形状决定的几个共振峰频率F1 F2 F3…构成。我们可以利用AY-3-8910的三个声道来模拟前三个最主要的共振峰每个声道生成一个特定频率的正弦波实际上是用方波近似。通过实时调整这三个声道的频率和相对音量就能合成出不同的元音。例如发“Ah”/ɑː/音时F1约700Hz F2约1100Hz F3约2500Hz。我们可以设置声道A为700Hz方波声道B为1100Hz方波声道C为2500Hz方波并调整三者的音量比例来逼近自然元音的频谱包络。对于辅音可以混入噪声发生器的输出模拟摩擦音如/s/、/ʃ/或者对音调进行快速的频率调制模拟爆破音如/p/、/t/的瞬态。这种方法在计算上更轻量。我们不需要每秒处理8000个样本点只需要在发音切换时每秒几十到几百次更新几个频率和振幅参数。这正是上世纪七八十年代一些商业语音合成芯片如TI的TMS5220采用的基本原理而AY-3-8910为我们提供了手动实现它的硬件基础。3. 硬件连接与系统搭建要点在写代码之前我们需要一个能“跑起来”的硬件环境。AY-3-8910是一个需要微处理器控制的芯片。3.1 最小系统搭建你需要以下核心部件AY-3-8910芯片注意它有AY-3-8910和AY-3-8912等变体主要区别在于IO端口数量对语音合成项目影响不大。主控MCU经典搭档是Z80、6502等8位CPU或者现代一点的AVR、STM32等单片机。我推荐使用Arduino如Arduino Uno/Nano作为起点因为它开发环境简单有成熟的库且IO速度足够。本项目后续示例将以Arduino为核心。时钟源AY-3-8910需要外部时钟。典型频率是1MHz、1.77345MHzZX Spectrum或2MHz。你可以使用有源晶振模块直接提供。重要时钟频率直接影响你计算出的音调寄存器值请务必确认。音频输出电路芯片的A、B、C三个声道输出是电流输出型。最简单的方案是每个声道接一个1kΩ电阻到地然后将三个电阻的连接点耦合一个1μF-10μF的电容到音频输出接口。为了滤除方波的高次谐波让声音更柔和可以在输出端增加一个简单的RC低通滤波器例如一个1kΩ电阻串联输出后接一个0.1μF电容到地。电源与连接AY-3-8910使用5V供电。与Arduino的连接主要是8位数据总线和若干控制线。3.2 与Arduino的接线参考基于并行总线模式AY-3-8910有两种控制模式并行和串行。我们使用更直接的并行模式。假设使用Arduino UnoAY-3-8910 引脚连接至 Arduino 引脚说明D0-D78, 9, 10, 11, 12, 13, A0, A18位数据总线。可以任意分配代码中对应即可。BC1A2总线控制信号1。BDIRA3总线方向信号。RESET4复位信号低电平有效。CLOCK外部有源1MHz晶振输出不接Arduino。接独立晶振模块输出。VCC5VGNDGND实操心得布线与干扰数字线和音频输出线尽量分开走避免数字噪声串入音频。如果听到明显的背景“嘶嘶”声或蜂鸣首先检查电源是否干净建议给模拟部分增加LC滤波其次检查地线是否形成了环路。使用屏蔽音频线也能有效改善。3.3 初始化与基础通信代码框架首先我们需要编写向AY芯片写入数据的底层函数。这需要理解BC1和BDIR两个控制引脚的真值表BDIRBC1模式00非活动状态10写地址将数据总线上的值锁存为内部寄存器地址01读数据从选定的寄存器读出值到数据总线11写数据将数据总线上的值写入选定的寄存器在Arduino中我们可以这样实现// 引脚定义 - 根据你的实际接线修改 #define AY_DATA_BUS_START 8 // 假设D0接Arduino pin 8, D1接9, ... D7接A1 #define AY_BC1 A2 #define AY_BDIR A3 #define AY_RESET 4 void setup() { // 初始化所有数据总线引脚为输出 for (int i 0; i 8; i) { pinMode(AY_DATA_BUS_START i, OUTPUT); } pinMode(AY_BC1, OUTPUT); pinMode(AY_BDIR, OUTPUT); pinMode(AY_RESET, OUTPUT); // 复位AY芯片 digitalWrite(AY_RESET, LOW); delay(10); digitalWrite(AY_RESET, HIGH); delay(10); // 稳定时间 // 初始化为非活动状态 digitalWrite(AY_BC1, LOW); digitalWrite(AY_BDIR, LOW); } // 向指定寄存器写入一个值 void ayWrite(byte reg, byte val) { // 1. 设置数据总线为寄存器地址 setDataBus(reg); // 2. 进入“写地址”模式 digitalWrite(AY_BC1, LOW); digitalWrite(AY_BDIR, HIGH); delayMicroseconds(1); // AY芯片需要的最小建立时间通常1us已足够 // 3. 回到非活动状态锁存地址 digitalWrite(AY_BDIR, LOW); delayMicroseconds(1); // 4. 设置数据总线为要写入的值 setDataBus(val); // 5. 进入“写数据”模式 digitalWrite(AY_BC1, HIGH); digitalWrite(AY_BDIR, HIGH); delayMicroseconds(1); // 6. 回到非活动状态锁存数据 digitalWrite(AY_BC1, LOW); digitalWrite(AY_BDIR, LOW); // 7. 数据总线可以置回安全状态可选 setDataBus(0); } // 辅助函数设置8位数据总线 void setDataBus(byte data) { for (int i 0; i 8; i) { digitalWrite(AY_DATA_BUS_START i, (data i) 0x01); } }有了ayWrite函数你就获得了完全控制AY芯片的能力。接下来就是如何用它来“组装”出语音。4. 核心语音合成算法实现与参数调试我们将采用基于共振峰合成的简化方案。目标是合成一个清晰的、可识别的单词比如“HELLO”。4.1 元音合成设置共振峰频率与振幅AY芯片的音调寄存器是12位的其值Tone Period与输出频率f的关系取决于主时钟Fclkf Fclk / (16 * Tone_Period)因此Tone_Period Fclk / (16 * f)假设我们使用1MHz时钟要产生700Hz的方波模拟F1Tone_Period 1000000 / (16 * 700) ≈ 89.29取整为89。 我们需要将这个12位的值拆分成低8位和高4位写入对应的寄存器。对于声道A的音调寄存器0低8位和寄存器1高4位。void setChannelTone(int channel, unsigned int period) { // channel: 0 for A, 1 for B, 2 for C byte regLow channel * 2; // Reg 0, 2, 4 byte regHigh regLow 1; // Reg 1, 3, 5 ayWrite(regLow, period 0xFF); // 低8位 ayWrite(regHigh, (period 8) 0x0F); // 高4位 }音量控制更简单每个声道有一个音量寄存器寄存器8-10值范围0-15。现在我们来定义“EH”音如“HELLO”中的第一个音的参数。根据语音学资料一个典型的“EH”/ɛ/可能具有以下近似共振峰F1: 600 HzF2: 1900 HzF3: 2600 Hz 我们让三个声道分别对应这三个频率并赋予不同的音量来模拟频谱重心。通常F1能量最强。void playEhSound() { // 设置三个声道的频率音调周期 // 时钟1MHz计算周期值 setChannelTone(0, 1000000UL / (16 * 600)); // Ch A ~600Hz setChannelTone(1, 1000000UL / (16 * 1900)); // Ch B ~1900Hz setChannelTone(2, 1000000UL / (16 * 2600)); // Ch C ~2600Hz // 设置三个声道的音量0-15 ayWrite(8, 12); // Ch A 音量较大 (F1) ayWrite(9, 8); // Ch B 音量中等 (F2) ayWrite(10, 6); // Ch C 音量较小 (F3) // 启用声道寄存器7控制混音。这里设置每个声道只播放纯音调关闭噪声。 // Bit 0-2: 禁用Ch A/B/C的噪声。Bit 3-5: 启用Ch A/B/C的音调。 ayWrite(7, 0b00111000); // 二进制具体含义启用A/B/C音调禁用所有噪声 }调用playEhSound()你应该能听到一个持续的、类似“呃”的电子元音。这已经成功了一半4.2 辅音合成引入噪声与包络“HELLO”中的“H”是一个清喉擦音主要由噪声构成。我们可以利用AY芯片的噪声发生器。设置噪声频率噪声音调由寄存器6的低5位控制。值越大噪声听起来越“低沉”或“粗糙”。对于“H”音我们需要一个频谱相对较宽的白噪声。ayWrite(6, 0x1F); // 尝试一个较高的值如31将噪声路由到声道同样通过寄存器7混音控制寄存器。我们需要在播放“H”时将噪声路由到一个或多个声道并关闭音调。void playHSound() { // 设置噪声参数 ayWrite(6, 0x1F); // 高频噪声 // 将噪声路由到声道A并关闭所有音调 // Bit 0: 启用Ch A噪声。Bit 3: 禁用Ch A音调。 ayWrite(7, 0b00001001); // 设置声道A的音量控制噪声大小 ayWrite(8, 10); }这会产生一个“嘶”的声音。为了更像“H”我们需要在噪声开始和结束时快速改变音量模拟一个爆破的起始。这需要用到包络发生器。使用包络发生器塑造音形AY-3-8910有一个强大的包络发生器可以产生16种预定义的音量变化波形锯齿波、三角波等并能以非常精细的频率运行。我们可以用它来给噪声或音调加上一个快速的“起音-衰减”包络。首先设置包络形状。例如寄存器13写入0x0B可能对应一个快速衰减后保持的波形需要查芯片手册确认具体位图。然后设置包络频率寄存器1112控制衰减速度。最后将声道的音量寄存器设置为0x10二进制10000这意味着“使用包络发生器控制该声道音量音量级别由包络波形决定”。void playHWithEnvelope() { // 1. 设置包络频率高速衰减 unsigned int envPeriod 100; // 很小的值使包络变化很快 ayWrite(11, envPeriod 0xFF); ayWrite(12, (envPeriod 8) 0xFF); // 2. 设置包络形状0101 (衰减后保持低电平需根据手册)这里假设为0x09 ayWrite(13, 0x09); // 3. 设置噪声 ayWrite(6, 0x1F); // 4. 将噪声路由到声道A并使用包络控制其音量 ayWrite(7, 0b00001001); // Ch A: 噪声开音调关 ayWrite(8, 0x10); // 音量值设为16启用包络控制 // 5. 等待一小段时间让包络完成 delay(50); // 6. 关闭声道A的噪声准备下一个音 ayWrite(7, 0b00111000); // 切回纯音调模式 ayWrite(8, 0); // 音量为0 }这样“H”音就会是一个短促的爆破性擦音。4.3 拼接单词与时间控制合成“HELLO”就是按时间序列排列这些音素H短促的噪声包络~50ms。EH稳定的元音~150ms。L这是一个流音可以通过快速切换两个相近的频率模拟舌位变化或混合一个较低频率的音调和少量噪声来模拟。更简单的方法是发一个类似“EH”但F2稍低的音~100ms。OW/oʊ/这是一个双元音需要频率滑动。我们可以让F1和F2从一个值线性变化到另一个值。在单片机中我们需要在一个循环里逐步更新频率寄存器。void sayHello() { // H playHWithEnvelope(); delay(30); // 音素间短暂间隔 // EH playEhSound(); delay(150); // L (简化为一个稳定的音) setChannelTone(0, 1000000UL / (16 * 650)); // 微调F1 setChannelTone(1, 1000000UL / (16 * 1600)); // 降低F2 setChannelTone(2, 1000000UL / (16 * 2600)); ayWrite(8, 10); ayWrite(9, 9); ayWrite(10, 5); delay(100); // OW (双元音从O滑向W) unsigned int f1_start 1000000UL / (16 * 500); unsigned int f1_end 1000000UL / (16 * 300); unsigned int f2_start 1000000UL / (16 * 900); unsigned int f2_end 1000000UL / (16 * 800); int steps 20; for (int i 0; i steps; i) { unsigned int f1 f1_start (f1_end - f1_start) * i / steps; unsigned int f2 f2_start (f2_end - f2_start) * i / steps; setChannelTone(0, f1); setChannelTone(1, f2); delay(10); // 控制滑动速度 } delay(80); // 保持结尾 // 静音 ayWrite(8, 0); ayWrite(9, 0); ayWrite(10, 0); }在loop()函数中调用sayHello()并加上几秒的延迟你应该能听到一个机器人味十足但基本可辨的“HELLO”。这标志着你的AY-3-8910正式学会了第一个单词5. 调试技巧、优化与常见问题第一次尝试很可能得到的是难以辨识的杂音。别灰心语音合成调试是一个需要耐心和耳朵的过程。5.1 调试工具与技巧示波器是最好朋友如果有条件用示波器观察音频输出端的波形。你可以看到方波、噪声以及它们混合后的样子。这能帮你确认频率设置是否正确包络是否按预期工作。频谱分析软件在电脑上使用Audacity或类似软件的频谱图功能录制AY芯片的输出。你可以直观地看到你合成的“元音”是否在目标频率如600Hz 1900Hz处出现了能量峰值。这是调整共振峰频率和振幅比例的关键依据。分段测试不要一次性写整个单词。先让每个音素H EH L OW单独持续发声仔细听并调整其参数直到你觉得“有点像”为止。用delay(5000)给每个音素留出足够长的调试时间。参数记录准备一个笔记本或表格记录每个音素的最佳参数三个频率、三个音量、噪声参数、包络形状/周期。这将是你的“音素库”。5.2 音质优化方向方波与滤波AY输出的是方波富含奇次谐波。这会使合成的元音听起来非常“尖锐”或“电子化”。尝试在音频输出端增加更复杂的低通滤波器如二阶有源滤波器截止频率设在3-4kHz左右可以显著柔化音色让语音更自然。更多声道利用我们只用了三个声道模拟三个共振峰。实际上AY的噪声发生器也可以被精细控制来模拟摩擦音的特性。更高级的玩法是时分复用在很短的时间片内快速切换芯片的配置用三个声道模拟超过三个的共振峰或者交替产生音调和噪声来合成更复杂的辅音如“S”。预计算与查表在sayHello()的双元音滑动部分我们在循环中进行了浮点除法和乘法计算这在8位系统上很慢。优化方法是预先计算好所有需要的音调周期值存入程序内存的数组中播放时直接查表赋值这样可以实现更流畅、更快速的参数更新合成更复杂的语音。使用包络发生器模拟音量渐变不仅仅是辅音元音的起始和结束如果加上轻微的淡入淡出包络而不是瞬间开关会自然得多。这需要精心设计包络形状和频率。5.3 常见问题与排查表现象可能原因排查步骤完全无声1. 电源或接地问题。2. 复位引脚状态不对。3. 音频输出电路断开或电容接反。4. 所有声道音量被设为0。1. 检查VCC和GND连接用万用表测量芯片引脚电压。2. 确保RESET引脚已拉高非复位状态。3. 用示波器或耳机直接接触芯片的A/B/C输出引脚串联一个100nF电容保护耳机看是否有信号。4. 检查寄存器8-10的值是否大于0。只有持续的尖啸或单一音调1. 音调寄存器值计算错误导致频率极高或极低人耳不可闻或固定。2. 混音寄存器7设置错误可能只打开了噪声或配置混乱。1. 重新计算音调周期值确认时钟频率正确。尝试写入一个已知值如setChannelTone(0 1000)听音高变化。2. 仔细检查ayWrite(7 ...)语句的二进制值确保意图是开启音调还是噪声。语音模糊全是“嗡嗡”声1. 三个声道的频率设置过于接近没有拉开共振峰的差距。2. 低通滤波器截止频率太高或未起作用。1. 参考语音学的共振峰频率表确保F1 F2 F3至少间隔几百Hz。用频谱分析软件验证。2. 检查RC滤波器参数尝试降低电阻或增大电容值降低截止频率。“爆破音”听起来像“噗”的一声不清晰1. 噪声频率太低听起来像风声而非气流声。2. 包络过快或过慢。3. 缺少音调起始频率的配合对于某些浊辅音。1. 尝试增大寄存器6的值提高噪声的“音调”。2. 调整包络频率寄存器1112改变衰减速度。用示波器观察包络形状。3. 对于如“D”这样的音可以在噪声包络起始处混合一个瞬间的短音调。语音断断续续有杂音1. 主控MCU如Arduino被其他中断如串口、定时器干扰导致更新AY寄存器不及时。2. 程序中有delay()函数导致控制不精确在延迟期间CPU无法响应。1. 禁用所有不必要的中断。使用定时器中断来严格定时更新AY参数代替delay()。2. 将状态机和非阻塞定时结合确保主循环流畅运行。6. 从单词到句子系统化语音合成方案当你成功合成一个单词后很自然地会想让它说一句话。这就需要一套系统化的方案。6.1 构建音素库与编排脚本你不能为每个句子都从头手写代码。需要建立一个可重用的“音素库”。定义数据结构为每个音素/a/ /e/ /h/ /l/等创建一个结构体包含其所有AY芯片参数。struct Phoneme { unsigned int toneA; // 声道A周期 unsigned int toneB; // 声道B周期 unsigned int toneC; // 声道C周期 byte volA volB volC; // 音量 byte noiseFreq; // 噪声频率若使用 byte mixerSetting; // 混音寄存器值 byte envelopeShape; // 包络形状若使用 unsigned int envelopePeriod; // 包络周期 unsigned int duration; // 音素持续时间毫秒 };创建数据表将调试好的每个音素参数填入这个结构体数组。const Phoneme phoneme_ah {104 33 24 12 8 4 0 0 0 0 150}; const Phoneme phoneme_h {0 0 0 10 0 0 31 0b00001001 0x09 100 50}; // ... 更多音素编写播放函数创建一个函数接受一个音素结构体作为参数并配置AY芯片。void playPhoneme(const Phoneme ph) { setChannelTone(0 ph.toneA); setChannelTone(1 ph.toneB); setChannelTone(2 ph.toneC); ayWrite(8 ph.volA); ayWrite(9 ph.volB); ayWrite(10 ph.volC); ayWrite(6 ph.noiseFreq); ayWrite(7 ph.mixerSetting); if (ph.envelopeShape 0) { ayWrite(11 ph.envelopePeriod 0xFF); ayWrite(12 (ph.envelopePeriod 8) 0xFF); ayWrite(13 ph.envelopeShape); // 注意需要将对应声道的音量寄存器设置为0x10以启用包络 } delay(ph.duration); // 可选播放后静音或进入下一个状态 }编排句子句子就是一个音素指针数组。const Phoneme* sentence_hello[] {phoneme_h phoneme_eh phoneme_l phoneme_ow nullptr}; void speakSentence(const Phoneme* sentence[]) { for (int i 0; sentence[i] ! nullptr; i) { playPhoneme(*sentence[i]); delay(20); // 音素间短暂间隔 } }6.2 高级技巧使用定时器中断实现流畅合成使用delay()会阻塞CPU无法实现背景播放或处理其他任务。更专业的方法是使用定时器中断。设置一个定时器如Arduino的Timer1每1ms中断一次。创建状态机在中断服务程序ISR中维护当前状态。状态当前正在播放哪个音素。计时器当前音素已播放了多长时间。参数索引对于需要滑音的音素记录当前插值到了第几步。在ISR中更新AY根据状态机的当前状态计算或查表得到当前时刻AY芯片所有寄存器应有的值并执行ayWrite。由于AY写入操作很快在1ms的中断内完成是可行的。主循环完全自由主循环可以检测按钮、更新显示、准备下一句语音而语音播放会在后台由中断自动完成非常流畅。6.3 挑战与扩展词汇量与自然度提升词汇量基础音素库可能只有40-50个单元。通过组合它们可以合成无数单词。难点在于协同发音——一个音素在前后不同音素的影响下其共振峰频率会变化。解决方法是建立“音素变体库”或者编写简单的规则在运行时微调参数。自然度除了共振峰基频F0变化即语调对自然度影响巨大。AY芯片本身无法直接控制基频因为我们的声道用来模拟共振峰了。但我们可以用振幅调制来模拟用另一个低频比如5-20Hz的方波或包络轻微地、周期性地调制三个声道的总音量就能产生类似颤音或语调起伏的效果。文本到语音TTS最终的梦想是输入英文字符串自动转换为语音。这需要一个词典或拼写-发音规则Grapheme-to-Phoneme。一个韵律生成模块决定单词的重音、句子的语调轮廓、音素时长。一个执行引擎将上述结果翻译成对AY芯片寄存器的一系列定时操作。对于8位系统完整的TTS可能过于沉重。但实现一个固定句子的播放或者一个简单的命令行单词播放器是完全可行的也是这个项目最具魅力的升华。让一块80年代的游戏音效芯片清晰地说话这个过程充满了软硬件结合的乐趣。从方波的频率计算到共振峰理论的实践再到调试时耳朵的辨别力训练每一步都让人对声音和信号的理解更深一层。当你第一次听到自己调试出的“HELLO WORLD”从扬声器里传出时那种成就感是直接使用现成TTS模块无法比拟的。这不仅仅是复古这是用最基础的原理亲手构建了一个复杂系统的核心功能。