摘 要：闡述了以8051單片機多功能控制板及DSP語音識別聲控板組成的聲控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計方案。
關(guān)鍵詞：語音識別；聲控；單片機；多功能控制版
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們尋求一種更為直接的人機對話方式，聲控電腦就是再此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。聲控電腦使用語音識別技術(shù)，而語音識別是目前一種熱門技術(shù)。電腦語音識別系統(tǒng)，可以用聲音直接控制電腦工作，是人機接口中最具有人性化的方式。
1 聲控電腦原理
聲控電腦是由人的聲音發(fā)出指令來控制電腦工作的，可是電腦本身不能識別人的聲音，因此必須讓電腦先了解熟悉人講話的聲音及腔調(diào)來建立參考樣本，將原先訓練好的聲音特色保存為語音參考樣本存入電腦。原理流程如圖1所示。
（1）語音訓練將輸入的語音經(jīng)過分析保存為特征參數(shù)參考樣本，即告訴電腦將來要識別哪些聲音。
（2）語音識別將輸入的語音經(jīng)過分析與原先電腦內(nèi)的參考樣本做對比，找出最相近的聲音作為識別效果。
2 語音識別DSP組成及控制
（1）組成
DSP語音識別芯片；數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路；語音提示語ROM；參數(shù)存儲SRAM。
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路是將語音模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，交DSP芯片做分析處理，然后將其存儲在SRAM中。如果要說出所講的聲音，同樣是經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為模擬信號，經(jīng)驅(qū)動電路，可以將聲音還原。
（2）控制
SETUSER選取某一使用者（最多支持8人）。
GETSTATVS取回主控CPU狀態(tài)值。
TRAIN語音參考樣本輸入。
RECOG語音識別對比。
SAVESTATVS存儲主控CPU狀態(tài)值。
COMPARE識別對比找出最相近的一組樣本。
3 聲控系統(tǒng)硬件電路
將20PIN排針插座，連接至8051單片機控制板上，DSP和8051的信號傳輸都由此總線來完成。8051用于主控系統(tǒng)，主要做聲控系統(tǒng)的人機接口處理，所用到的接口包括鍵盤及LCD信息顯示，并以8051單片機來控制DSP芯片用于語音識別。如果將RS232與PC機連接，便可以將信息傳回PC而顯示在屏幕上。除可以顯示信息外，還可以做程序設(shè)計時修改錯誤，在系統(tǒng)開發(fā)時相當有用。系統(tǒng)組成原理如圖2所示。
4 軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件由主控程序、通信模塊、DSP處理模塊等組成。其中主控程序完成系統(tǒng)初始化、通信命令處理、顯示信息等功能。
通信模塊由通信子程序、通信接收中斷、通信發(fā)送中斷組成，主要實現(xiàn)與PC機的通信。DSP模塊由DSP模塊子程序、語音識別對比程序、取，存主控CPU狀態(tài)值程序、選取使用者程序組成，是語音識別最主要的環(huán)節(jié)。程序結(jié)構(gòu)如圖3所示。
5 結(jié)語
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本系統(tǒng)采用DSP控制芯片，使硬件成本降低，可以獨立操作，不必靠個人電腦來做語音識別的控制，最主要的是其語音識別效果佳且穩(wěn)定。
聲控核心電路
聲控技術(shù)及聲干擾問題的探討
http://221.238.151.5:9203/BFF949A0DC07773D99B7A8949782C0629957FEA8/www.download.shejis.com/upload_file/upload_lw/2007-5-14lw-wy/200632383819.rar
聲控錄音電路
當有聲波壓迫駐極體話筒ＭＩＣ時，ＭＩＣ能輸出一微弱音頻信號，送入由非門Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３與Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５分別構(gòu)成的三級線性放大電路中進行連續(xù)放大，若不考慮波形頂峰失真，Ｆ３輸出的信號幅度已足夠大，此信號經(jīng)Ｃ４耦合后，由Ｄ１、Ｄ２整流得到單極性脈沖對Ｃ５充電。ＶC5很快大于１／２ＶDD，非門Ｆ４輸出為０，Ｆ５輸出為１，高電平向Ｃ８充電，ＶC8同樣也很快大于１／２ＶDD，Ｆ６輸出為０，三極管Ｔ飽和導通，ＳＣＲ被觸發(fā)，于是２２０Ｖ市電通過插座ＣＺ向錄音機供電，錄音開始；若聲音消失，Ｃ５上電壓不能保持，ＶC5很快下降為０。同樣地，Ｃ８只能向Ｒ８緩慢放電，ＶC8大約在三秒鐘后下降為０，此時，ＳＣＲ截止，錄音機錄音中止；如此，則實現(xiàn)錄音的自動錄音控制（如果需要延時更長，可適當加大Ｃ８的容量）。
此控制電路不僅可用于錄音機自動錄音，還可以擴展到其他需要間歇聲控的電器上，有興趣的朋友可以做一做。如果對靈敏度不太滿意的話，可以在Ｆ１前加一級三極管放大電路。
