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基于STM32的嵌入式语音识别的方案与架构

作者:admin时间:2017-11-1743 次浏览

信息摘要:

广州市九芯电子科技有限公司是一家专注于语音科技研究的高新技术企业,主要提供语音IC、语音芯片、语音模块、语音提示器、语音报警器、叉车限速器、汽车限速器等业务服务....

    服务机器人以服务为目的,因此人们需要一种更方便、更自然、更加人性化的方式与机器人交互,而不再满足于复杂的键盘和按钮操作。基于听觉的人机交互是该领域的一个重要发展方向。目前主流的语音识别技术是基于统计模式。然而,由于统计模型训练算法复杂,运算量大,一般由工控机、PC机或笔记本来完成,这无疑限制了它的运用。嵌入式语音交互已成为目前研究的热门课题。
    嵌入式语音识别系统和PC机的语音识别系统相比,虽然其运算速度和内存容量有一定限制,但它具有体积小、功耗低、可靠性高、投入小、安装灵活等优点,特别适用于智能家居、机器人及消费电子等领域。
    1 模块整体方案及架构
    语音识别的基本原理如图1所示。语音识别包括两个阶段:训练和识别。不管是训练还是识别,都必须对输入语音预处理和特征提取。训练阶段所做的具体工作是通过用户输入若干次训练语音,经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数,后通过特征建模达到建立训练语
音的参考模型库的目的。而识别阶段所做的主要工作是将输入语音的特征矢量参数和参考模型库中的参考模型进行相似性度量比较,然后把相似性高的输入特征矢量作为识别结果输出。这样,终就达到了语音识别的目的。
    现有的语音识别技术按照识别对象可以分为特定人识别和非特定人识别。特定人识别是指识别对象为专门的人,非特定人识别是指识别对象是针对大多数用户,一般需要采集多个人的语音进行录音和训练,经过学习,达到较高的识别率。
    基于现有技术开发嵌入式语音交互系统,目前主要有两种方式:一种是直接在嵌入式处理器中调用语音开发包;另一种是嵌入式处理器外围扩展语音芯片。种方法程序量大,计算复杂,需要占用大量的处理器资源,开发周期长;第二种方法相对简单,只需要关注语音芯片的接口部分与微处理器相连,结构简单,搭建方便,微处理器的计算负担大大降低,增强了可靠性,缩短了开发周期。
    语音识别技术在国内外的发展十分迅速。目前国内在PC应用领域,具有代表性的有:科大讯飞的InterReco2.0、中科模式识别的Pattek ASR3.0、捷通华声的jASRv5.5;在嵌入式应用领域,具有代表性的有:凌阳的SPCE061A、ICRoute的LD332X、上海华镇电子的WS-117。
    本文的语音识别方案是以嵌入式微处理器为核心,外围加非特定人语音识别芯片及相关电路构成。语音识别芯片选用ICRoute公司的LD33 20芯片。
    责任编辑(广州九芯电子科技)

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