文本语音转换入门

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内容简介
文本语音（Text-to-Speech，以下简称TTS），它的作用就是把通过TTS引擎把文本转化为语音输出。本文不是讲述如何建立自己的TTS引擎，而是简单介绍如何运用Microsoft Speech SDK 建立自己的文本语音转换应用程序。

Microsoft Speech SDK简介
Microsoft Speech SDK是微软提供的软件开发包，提供的Speech API （SAPI）主要包含两大方面：

• 1． API for Text-to-Speech
• 2． API for Speech Recognition

其中API for Text-to-Speech，就是微软TTS引擎的接口，通过它我们可以很容易地建立功能强大的文本语音程序，金山词霸的单词朗读功能就用到了这写API，而目前几乎所有的文本朗读工具都是用这个SDK开发的。至于API for Speech Recognition就是与TTS相对应的语音识别，语音技术是一种令人振奋的技术，但由于目前语音识别技术准确度和识别速度不太理想，还未达到广泛应用的要求。
Microsoft Speech SDK可以在微软的网站免费下载，目前的版本是5.1，为了支持中文，还要把附加的语言包（LangPack）一起下载。
为了在VC中使用这SDK，必需在工程中添加SDK的include和lib目录，为免每个工程都添加目录，最好的办法是在VC的
Option->Directoris立加上SDK的include和lib目录。

一个最简单的例子
先看一个入门的例子：

#include 



#pragma comment(lib,"ole32.lib")  //CoInitialize CoCreateInstance需要调用ole32.dll

#pragma comment(lib,"sapi.lib")   //sapi.lib在SDK的lib目录,必需正确配置



int main(int argc, char* argv[])

{

	ISpVoice * pVoice = NULL;



//COM初始化：

	if (FAILED(::CoInitialize(NULL)))

		return FALSE;



//获取ISpVoice接口：

	HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SpVoice, NULL, CLSCTX_ALL, IID_ISpVoice, (void **)&pVoice);

	if( SUCCEEDED( hr ) )

	{

		hr = pVoice->Speak(L"Hello world", 0, NULL);

		pVoice->Release();

		pVoice = NULL;

	}



//千万不要忘记：

	::CoUninitialize(); 	

	return TRUE;

}

短短20几行代码就实现了文本语音转换，够神奇吧。SDK提供的SAPI是基于COM封装的，无论你是否熟悉COM，只要按部就班地用CoInitialize()， CoCreateInstance()获取IspVoice接口就够了，需要注意的是初始化COM后，程序结束前一定要用CoUninitialize()释放资源。

IspVoice接口主要函数

上述程序的流程是获取IspVoice接口，然后用ISpVoice::Speak（）把文本输出为语音，可见，程序的核心就是IspVoice接口。除了Speak外IspVoice接口还有许多成员函数，具体用法请参考SDK的文档。下面择要说一下几个主要函数的用法：

HRESULT Speak(const WCHAR *pwcs,DWORD dwFlags,ULONG *pulStreamNumber);      

      

功能：就是speak了

参数：

     *pwcs 输入的文本字符串，必需为Unicode，如果是ansi字符串必需先转换为Unicode。

     dwFlags 用来标志Speak的方式，其中SPF_IS_XML 表示输入文本含有XML标签，这个下文会讲到。

     PulStreamNumber 输出，用来获取去当前文本输入的等候播放队列的位置，只有在异步模式才有用。 

 

HRESULT Pause ( void );

HRESULT Resume ( void );



功能：一看就知道了。

HRESULT SetRate(long RateAdjust );

HRESULT GetRate(long *pRateAdjust);



功能：设置/获取播放速度，范围：-10 to 10

      

HRESULT SetVolume(USHORT usVolume);

HRESULT GetVolume(USHORT *pusVolume);



功能：设置/获取播放音量，范围：0 to 100

      

HRESULT SetSyncSpeakTimeout(ULONG msTimeout);

HRESULT GetSyncSpeakTimeout(ULONG *pmsTimeout);



功能：设置/获取同步超时时间。由于在同步模式中，电泳Speak后程序就会进入阻塞状态等待Speak返回，为免程序长时间没相应，应该设置超时时间，

     msTimeout单位为毫秒。

      

      HRESULT SetOutput(IUnknown *pUnkOutput,BOOL fAllowFormatChanges);



功能：设置输出，下文会讲到用SetOutput把Speak输出问WAV文件。      

这些函数的返回类型都是HRESULT，如果成功则返回S_OK，错误有各自不同的错误码。

使用XML
个人认为这个TTS api功能最强大之处在于能够分析XML标签，通过XML标签设置音量、音调、延长、停顿，几乎可以使输出达到自然语音效果。前面已经提过，把Speak参数dwFlags设为SPF_IS_XML,TTS引擎就会分析XML文本，输入文本并不需要严格遵守W3C的标准，只要含有XML标签就行了，下面举个例子：

……

pVoice->Speak(L"volumeturn up", SPF_IS_XML, NULL);

……

标签把声音设为Microsoft Mary，英文版SDK中一共含有3种声音，另外两种是Microsoft Sam和Microsoft Mike。

……

 

把音量设为100，音量范围是0～100。

另外： 标志音调（-10～10）：

text 

注意：" 号在C/C 中前面要加 \ ，否则会出错。 标志语速（-10～10）：

text

逐个字母读：

text

强调：

text

停顿200毫秒（最长为65,536毫秒）：

控制发音：

这个标签的功能比较强，重点讲一下：所有的语言发音都是由基本的音素组成，拿中文发音来说，拼音是组成发音的最基本的元素，只要知道汉字的拼音，即使不知道怎么写，我们可知道这个字怎么都，对于TTS引擎来说，它不一定认识所有字，但是你把拼音对应的符号（SYM）给它，它就一定能够读出来，而英语发音则可以用音标表示，''h eh - l ow 1''就是hello这个单词对应的语素。至于发音与符号SYM具体对应关系请看SDK文档中的Phoneme Table。
再另外，数字、日期、时间的读法也有一套规则，SDK中有详细的说明，这里不说了（懒得翻译了），下面随便抛个例子：

1999.12.21 

会读成

"December twenty first nineteen ninety nine"

XML标签可以嵌套使用，但是一定要遵守XML标准。XML标签确实好用，效果也不错，但是……缺点：一个字―――"烦"，如果给一大段文字加标签，简直痛不欲生。

把文本语音输出为WAV文件

#include 

#include 



#pragma comment(lib,"ole32.lib")

#pragma comment(lib,"sapi.lib")



int main(int argc, char* argv[])

{

	ISpVoice * pVoice = NULL;

	if (FAILED(::CoInitialize(NULL)))

		return FALSE;

	

	HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SpVoice, NULL, CLSCTX_ALL, 

		IID_ISpVoice, (void **)&pVoice);

	if( SUCCEEDED( hr ) )

	{

		CComPtr			cpWavStream;

		CComPtr	cpOldStream;

		CSpStreamFormat OriginalFmt;

		pVoice->GetOutputStream( &cpOldStream );

		OriginalFmt.AssignFormat(cpOldStream);

		hr = SPBindToFile( L"D:\\output.wav",SPFM_CREATE_ALWAYS,

			&cpWavStream,&OriginalFmt.FormatId(),

			OriginalFmt.WaveFormatExPtr() );

		if( SUCCEEDED( hr ) )

		{

			pVoice->SetOutput(cpWavStream,TRUE);

			WCHAR WTX[] = L"text to wave";

			pVoice->Speak(WTX, SPF_IS_XML, NULL);

			pVoice->Release();

			pVoice = NULL;

		}

	}

	

	::CoUninitialize(); 	

	return TRUE;

}

SPBindToFile把文件绑定到输出流上，而SetOutput把输出设为绑定文件的流上。

最后
看完本文后，是不是觉得很简单，微软把强大的功能封装的太好了。其实SDK中另外一个API，SR（语音识别）更有趣，有兴趣不妨试试，你会有意外的收获的。
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