RFID和語(yǔ)音合成技術(shù)的語(yǔ)音導覽終端設計
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在國內的一些大型博物館和風(fēng)景區，已經(jīng)采用了一些語(yǔ)音導覽器，為游客提供各種解說(shuō)和導游，大大方便了游客對博物館和風(fēng)景區歷史文化的了解。但傳統的語(yǔ)音導覽器功能比較單一、功耗大、成本高、數據更新復雜，游客需要手動(dòng)輸入編碼才能得到相應的播放信息，限制了語(yǔ)音導覽器的進(jìn)一步推廣使用。本設計結合RFID射頻識別技術(shù)和TTS語(yǔ)音合成技術(shù)，提出了一種可自動(dòng)識別解說(shuō)對象的語(yǔ)音導覽器，并結合USB存儲技術(shù)，實(shí)現各種導覽信息的及時(shí)更新。
1 RFID技術(shù)、TTS技術(shù)及終端功能分析
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)俗稱(chēng)電子標簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)。它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境中。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。最基本的RFID系統由三部分組成：標簽(tag)，由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標簽具有唯一的電子編碼，附著(zhù)在物體上標識目標對象；閱讀器(reader)，讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(xiàn)(anten―na)，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
TTS(Text To Speech，語(yǔ)音合成)技術(shù)解決如何將文字信息轉化為聲音信息的問(wèn)題，從而變看為聽(tīng)，使得人們獲取信息的方式更加豐富和自然。語(yǔ)音合成技術(shù)是實(shí)現人機語(yǔ)音通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，涉及聲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、數字信號處理、計算機科學(xué)等多種學(xué)科知識，是中文信息處理領(lǐng)域的一項前沿技術(shù)。
語(yǔ)音導覽終端作為便攜式終端，為確保其有足夠的能量可靠地工作，整個(gè)設計必須滿(mǎn)足低功耗要求。同時(shí)，通過(guò)對目前市場(chǎng)使用的語(yǔ)音導覽器的分析，本設計所要實(shí)現的語(yǔ)音導覽終端主要實(shí)現以下基本功能：目標對象自動(dòng)識別；導覽信息主動(dòng)播放；USB信息更新；游覽路線(xiàn)顯示；服務(wù)信息查詢(xún)。
2 語(yǔ)音導覽終端硬件原理設計
語(yǔ)音導覽終端基本原理框圖如圖l所示。RFID讀頭電路將獲得的標簽信息送到微控制器。微控制器根據標簽信息從數據存儲器中讀取相應的文本信息并通過(guò)串口送到TTS語(yǔ)音合成電路。TTS語(yǔ)音合成電路將文本信息轉換為語(yǔ)音信息，然后經(jīng)音頻放大電路放大后送到內置喇叭或外接耳機。同時(shí)，LCD顯示屏根據標簽信息顯示目前的游覽路線(xiàn)。另外，通過(guò)人機接口可以查詢(xún)一些服務(wù)信息。
2．1 EM4095 RFID讀頭電路
EM4095是RFID基站讀寫(xiě)芯片，載波工作頻率為100～150 kHz，可以對EM400X、EM4050、EM4150等標簽進(jìn)行操作。采用圖2所示工作電路時(shí)，其工作頻率由以下關(guān)系式確定：
在實(shí)際應用中，上式中的電容選擇陶瓷電容，并根據實(shí)際測試情況適當調整電感L1的值，從而確保工作頻率為125 kHz。
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