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解析ARM语音识别系统

2018年02月02日 20:30 次阅读

伴着高新技能在军事范畴的大范围利用,武器装备逐渐向高、精、尖方面开展。传统的军事练习因为练习时刻长、练习费用高、练习空间窄,常常不能到达预期的练习作用,已不能满意现代军事练习的需求。为解决上述问题,模仿练习应运而生。

为进一步提高练习作用,这篇文章利用智能语音交互芯片规划了某模仿练习器的示教与回放系统。示教系统为操作人员生动的演示规范操作流程及相应的操作表象,极大地缩短了对操作人员的练习时刻,提高了练习作用。回放系统经过记载操作练习进程中各操作人员的口令、声响强度、动作、时刻、操作表象等,待操作练习结束后经过重演练习进程,以便操作者及时纠正自个的问题。示教系统也可理解为对规范操作练习进程的回放。该系统不需求虚拟现实技能的撑持,在小型的嵌入式系统上就能够完结。

1 系统原理

该模仿练习器由一台测控计算机和多台从设备构成。如图1所示。在此仅对一台从设备进行介绍,其硬件系统主要由测控计算机、Arduino mega2560 操控器、语音辨认单元、声强检测单元、语音组成单元、面板操控单元、仪器面板等构成。面板操控单元较为复杂,包含多种操控电路,在模仿练习中担任该从设备在Arduino mega2560 操控器的操控下完结整个练习进程,在示教与回放系统中完结对方才操作练习操作表象的重演,其详细电路规划在此不做介绍。

语音辨认单元担任辨认操作人员的操作口令;声强检测单元担任检测声强巨细并以此作为判别是哪台从设备操作人员口令的依据;Arduino mega2560操控器担任监督仪器面板各元件的状况来辨认操作人员的动作,然后完结对操作练习进程的记载。各仪器的操作表象依据操作动作事前编制无需记载。在操作回放进程中,测控计算机依据所记载的数据,经过操控相应从设备的Arduino mega2560操控器重现所记载的操作进程。

2 单元系统规划

2.1 语音辨认单元规划

当时,语音辨认技能的开展十分迅速,依照辨认目标的类型能够分为特定人和非特定人语音辨认。特定人是指辨认目标为专门的人,非特定人是指辨认目标是针对大多数用户,通常需求收集多自己的语音进行录音和练习,经过学习,然后到达较高的辨认率。

这篇文章选用的LD3320语音辨认芯片是一颗依据非特定人语音辨认(Speaker Independent AutomaTIc SpeechRecogniTIon,SI ASR)技能的芯片。该芯片上集成了高精度的A/D 和D/A 接口,不再需求外接辅佐的FLASH 和RAM,即能够完结语音辨认、声控、人机对话功用,供给了真实的单芯片语音辨认解决方案。而且,辨认的要害词语列表是能够动态编辑的。

语音辨认单元选用ATmega168 作为MCU,担任操控LD3320完结一切和语音辨认有关的作业,并将辨认成果经过串口上载至Arduino mega2560 操控器。对LD3320芯片的各种操作,都必须经过寄存器的操作来完结,寄存器读写操作有2种方法(规范并行方法和串行SPI方法)。在此选用并行方法,将LD3320的数据端口与MCU的I/O口相连。

语音辨认流程选用中止方法作业,其作业流程分为初始化、写入要害词、开端辨认和呼应中止等。MCU的程序选用ARDUINO IDE编写,调试完结后经过串口进行烧录,操控LD3320完结语音辨认,并将辨认成果上载至Arduino mega2560操控器。

解析设计ARM语音识别系统的步骤

2.2 声强检测单元规划

在进行语音辨认时需求判别是某一台从设备操作人员的口令,为此规划声强检测单元电路,该电路仅需能够判别出相对声强的巨细,无需检测声级,对检测精度需求较低。

电容式MIC声响传感器将外部声响信号变换成电信号,经NE5532扩大电路进行扩大,将输入的微弱音频信号变换为具有一定幅值的电压信号,该电压信号经AC/DC有效值变换电路进行装换后进行再次扩大,最终由Arduino mega2560操控器的A/D进行采样。其间D1 端接Arduinomega2560操控器的A/D,INT1端接Arduino mega2560操控器的外部中止1.当外界声响信号大于预设的阈值时,三极管导通INT1端由高电平变为低电平发作外部中止,操控器呼应中止并进行A/D 采样,采样数据经均值滤波后保留,待测控计算机查询时上载该声强数据。

2.3 语音组成单元规划

TTS(Text To Speech)文本转语音技能是人机智能对话开展的趋势。依据TTS技能的语音系统无需事前录音就能够随时依据查询条件查出并组成语音进行播报,然后大大减少了系统维护的作业量。利用此技能,经过MCU或许PC机就能操控语音芯片发音。

这篇文章选用SYN6658中文语音组成芯片进行语音组成。SYN6658 经过UART 接口或SPI接口通讯方法,接纳待组成的文本数据,完结文本到语音(或TTS语音)的变换。操控器和SYN6658 语音组成芯片之间经过UART接口衔接,操控器经过串口通讯向SYN6658语音组成芯片发送操控指令和文本,SYN6658语音组成芯片把接纳到的文本组成为语音信号输出,输出的信号经LM386 功率扩大器进行扩大后衔接到喇叭进行播映。

SYN6658语音组成电路选用芯片硬件数据手册供给的典型使用电路进行规划,在此不做介绍,功率扩大电路选用美国国家半导体出产的音频功率扩大器LM386进行扩大。

在进行语音组成时首要进行初始化,包含发音人挑选、数字处理策略、语速调理、语调调理、音量调理等。

因为该系统要模仿多人发音,所以不一样的从设备设置不一样的发音人及语调与语速以便于区别。初始化后等待测控计算机的语音组成指令,待收到指令后芯片会向上位机发送1字节的状况回传,上位机可依据这个回传来判别芯片当时的作业状况。

3 系统软件规划

示教与回放系统的软件规划包含测控计算机的软件规划和各从设备Arduino mega260操控器的软件规划。

测控计算机是整个系统的操控中心,其软件选用C#进行编写,在示教与回放系统中主要是对操作数据的记载以便依据所记载的数据对操作进程进行准确回放,需求记载的数据包含:各从设备操作人员的操作口令,操作动作,口令及动作时刻,各操作对应的操作表象。为简化记载数据,事前编制好各事情代码,记载进程只记载代码,大大提高程序效率。

在操作练习进程中测控计算机每隔50 ms 对下位机进行操控及轮询,并记载反应数据,在数据记载时以50 ms 为一个单位。选用定时器对时刻进行操控。在回放进程中首要比对当时时刻和所记载的时刻,当所记载的时刻与当时时刻吻合时测控计算机操控下位机履行该事情,完结事情回放。

Arduino mega2560操控器担任接纳测控计算机的操控指令并履行指令,读取语音辨认成果,对声强数据收集和处理,操控语音组成单元进行语音组成等。Arduinomega2560 操控器选用串口中止的方法进行指令接纳。

只要正确接纳到指令才会履行并回传成果,若测控计算机在限制时刻内未收到回传成果则标明发作错误,测控计算机需从头发送。

这篇文章利用智能语音芯片规划了某模仿练习器的示教与回放系统,该系统不需求如今盛行的虚拟现实技能的撑持,仅在MCU的操控下就能够运转。该系统也能够在小型的便携式设备上完结,具有杰出的使用远景。

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ARM体系结构与编程模型的总结

内嵌的桶形移位寄存器产生了更复杂的指令。桶形移位寄存器是一个硬件部件,在一个寄存器被一条指令使用之前...

发表于 2018-03-13 15:03 1918次阅读
ARM体系结构与编程模型的总结

加快AI应用脚步 Arm新款Mali处理器齐发

发表于 2018-03-12 16:34 599次阅读
加快AI应用脚步 Arm新款Mali处理器齐发

如何用面包版绕线做原型CPU?

基于74HC系列的CMOS积体电路,插在面包板上用电线跳接起来,他花了两天时间画电路图、一个星期时间...

发表于 2018-03-12 09:21 232次阅读
如何用面包版绕线做原型CPU?

摩尔定律越来越慢,芯片架构工程师成香馍馍

摩尔定律也是一种财务(finance)与雄心(ambition)的定律,市场对于先进工艺技术的需求是...

发表于 2018-03-12 09:17 656次阅读
摩尔定律越来越慢,芯片架构工程师成香馍馍

以MSP432主机微控制器的软件与硬件集成解决方...

随着全球互联程度的日益加深,嵌入式系统解决方案也在不断增加新的连接选项,以及高级感测能力和本地分析功...

发表于 2018-03-12 09:08 2439次阅读
以MSP432主机微控制器的软件与硬件集成解决方...

arm重塑中端智能机图像性能

目前在移动世界发生了什么变化呢?消费者的使用行为发生了变化,智能手机已成为打通人类通向世界的网关。a...

发表于 2018-03-11 09:38 591次阅读
arm重塑中端智能机图像性能

全新奥迪A6的七大核心技术解析

透过全新奥迪A6技术盘点,我想我应该解答了不少你心中的疑问。没错,它更轻、更运动,也更有科技感,甚至...

发表于 2018-03-11 01:44 396次阅读
全新奥迪A6的七大核心技术解析

Arm推出图像处理器Mali多媒体套件 为用户提...

继承Mali-G51的优点,Mali-G52可从容应对更高的图形复杂度,允许在主流移动系统的功率和带...

发表于 2018-03-09 08:44 160次阅读
Arm推出图像处理器Mali多媒体套件 为用户提...

5分钟芯闻 | 今年7月1日前取消流量漫游费;大...

发表于 2018-03-08 10:54 940次阅读
5分钟芯闻 | 今年7月1日前取消流量漫游费;大...

分析一个案例:MSP432 MCU语音识别器库

感应应用的物理体积越来越小。无论您是设计出需要在工厂中收集的远程工业传感器节点(图1),抑或是下一个...

发表于 2018-03-08 09:18 1880次阅读
分析一个案例:MSP432 MCU语音识别器库

打造Zynq平台性价比标杆,米尔强势推出MYC-...

近期米尔电子基于Zynq-7010处理器及Zynq-7007S处理器推出了MYC-Y7Z010/00...

发表于 2018-03-07 10:47 2402次阅读
打造Zynq平台性价比标杆,米尔强势推出MYC-...

Arm重磅发布Mali多媒体套件 打造震撼视觉新...

3月6日,为提供满足新一代体验需求的创新解决方案,Arm今日宣布推出包含全新的视频、显示和图像处理器...

发表于 2018-03-07 10:44 2575次阅读
Arm重磅发布Mali多媒体套件 打造震撼视觉新...

一个改变人机交互方式的全新切入点:语音接口

发表于 2018-03-06 18:25 592次阅读
一个改变人机交互方式的全新切入点:语音接口

Ampere 也开始造ARM芯片,冲击老东家In...

日前,一则英特尔前总裁投身ARM服务器芯片领域,叫板老东家的新闻在业内掀起了轩然大波。

发表于 2018-03-06 16:46 879次阅读
Ampere 也开始造ARM芯片,冲击老东家In...

Arm推Mbed Cloud平台为受限制设备提供...

数百万需要连接至物联网的设备可能由于成本问题、缺少代码空间和处理能力而受限。但其有限的计算资源仍能满...

发表于 2018-03-05 15:22 132次阅读
Arm推Mbed Cloud平台为受限制设备提供...

为什么不看好科大讯飞

从2013年来,资本市场对于科大讯飞未来的发展前景充满了期待,特别是在“中国移动”入股以后,普遍认为...

发表于 2018-03-05 14:16 1063次阅读
为什么不看好科大讯飞

有51基础很容易入门ARM是真的吗

有51基础很容易入门ARM是真的吗?从51到ARM,这路怎么走?

发表于 2018-03-01 16:55 624次阅读
有51基础很容易入门ARM是真的吗

语音市场正在迅猛成长 正在改变旅游产业

EyeforTravel最新报告《Can Voice Change the Way We Trave...

发表于 2018-03-01 08:41 95次阅读
语音市场正在迅猛成长 正在改变旅游产业

苹果芯片领域的筹谋 高通、三星都在局中

在芯片领域很多人都在猜测苹果布了一个“王炸之局”,高通、三星等都在苹果的布局之中。苹果不仅拔得 64...

发表于 2018-02-28 10:16 270次阅读
苹果芯片领域的筹谋 高通、三星都在局中

一文了解人机交互中语音识别技术

语音控制和操作的游戏和玩具、帮助残疾人的语音识别系统、车辆行驶中一些非关键功能的语音控制,如车载交通...

发表于 2018-02-28 08:54 1536次阅读
一文了解人机交互中语音识别技术

e-SIM新技术在可穿戴设备领域的使用是否可行?

SIM卡是移动通讯必备的产品,包含用户辨识码IMSI、鉴权密钥KI、手机号码等重要信息,但是虚拟SI...

发表于 2018-02-27 11:27 239次阅读
e-SIM新技术在可穿戴设备领域的使用是否可行?

虚拟SIM卡归来被重视 能否革了运营商的命

据报道,ARM再度公布虚拟SIM卡解决方案—iSIM引起众人关注,iSIM卡则是eSIM卡的升级版,...

发表于 2018-02-27 08:55 159次阅读
虚拟SIM卡归来被重视 能否革了运营商的命

基于ARM的LED自适应调光系统设计

本文主要介绍了基于ARM的LED自适应调光系统设计。LED的亮度与正向流过它的电流成正比,可以调节正...

发表于 2018-02-26 10:08 404次阅读
基于ARM的LED自适应调光系统设计

Arm公布Project Trillium提供业...

Arm公司近期宣布了其Project Trillium项目,这是一套包括新的高度可扩展处理器的Arm...

发表于 2018-02-24 12:58 1925次阅读
Arm公布Project Trillium提供业...

ARM发布两款针对移动终端的AI芯片架构:物体检...

ARM发布了两款针对移动终端的AI芯片架构,物体检测(Object Detection,简称OD)处...

发表于 2018-02-23 11:59 2375次阅读
ARM发布两款针对移动终端的AI芯片架构:物体检...

未来智能家居的“Dreaam House”

而能让整个家庭都实现智能化,每样东西都能与你的各种终端设备紧密相连,这就依靠了英特尔® 物联网技术开...

发表于 2018-02-23 10:54 1172次阅读
未来智能家居的“Dreaam House”