Implementació d’un sintetitzador de veu mitjançant un microcontrolador

Abstract

Aquest treball té per objectiu dissenyar i construir un prototip de sintetitzador de veu utilitzant un microcontrolador. Es pretén que aquest sintetitzador pugui ser utilitzat com a complement per a projectes basats en microcontroladors que vulguin afegir informació auditiva sense gaires complicacions. Per no suposar una càrrega important al pressupost d’aquests projectes, com a objectiu addicional, es va decidir que calia minimitzar el cost del dispositiu. En primer lloc, es va cercar informació relacionada amb els mètodes de síntesi existents per veure quin s’adaptava millor a les necessitats del treball. D’entre ells, es va decidir fer servir la síntesi concatenada, consistent en encadenar la reproducció dels fonemes que formen el text a sintetitzar. A continuació, es va escollir el hardware que compondria el prototip. Com a microcontrolador, es va seleccionar el model Pro Mini de la família Arduino. Per reproduir els fitxers de so corresponents a cada fonema es va decidir utilitzar el mòdul d’àudio wtv020-sd. Amb el hardware escollit, es va iniciar una fase d’experimentació per entendre com funcionen els components, els problemes que podien portar i la millor forma d’utilitzar-los. Dels coneixements extrets d’aquesta experimentació, es va enregistrar una llibreria de so formada per la majoria dels fonemes propis de la llengua catalana. Per agilitzar el procés de provar cadascun dels fonemes, es va començar a dissenyar el programa que s’encarregava de rebre, processar i llegir el text subministrat al mateix temps que s’enregistraven els fonemes. Quan es van tenir els fonemes fets, es va perfeccionar el programa afegint entre altres coses la capacitat de descompondre el text en síl·labes o aplicar normes de pronunciació per tal d’augmentar la naturalitat del so. Finalment es van veure les diferents formes amb que el prototipus podia rebre els textos. Per exemple des d’un smartphone gràcies a un mòdul Bluetooth o connectant els ports sèrie de l’Arduino a un altre microcontrolador. El resultat del treball és un prototip de sintetitzador funcional amb un preu d’uns 14 euros, format per dos mòduls d’àudio amb una micro SD cadascun on s’hi ha emmagatzemat els fonemes necessaris per a la síntesi.