語(yǔ)音技術(shù)在車(chē)載設備中的應用

車(chē)載電子的發(fā)展從傳統的收音機功能開(kāi)始，然后沿著(zhù)CD、VCD/DVD/移動(dòng)TV、GPS/EOBD、車(chē)載電話(huà)、移動(dòng)辦公的路線(xiàn)不斷引入新技術(shù)，并開(kāi)拓出范圍越來(lái)越廣、越來(lái)越智能化和人性化的車(chē)載應用。本文介紹語(yǔ)音技術(shù)在車(chē)載設備中的應用，利用這種技術(shù)可將汽車(chē)內的文字信息以語(yǔ)音形式播放出來(lái)，使司機不會(huì )因為要看這些信息而分散注意力，從而提高駕駛的安全性。

語(yǔ)音技術(shù)在車(chē)載設備中具有廣泛的應用。以閱讀為例，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的到來(lái)和辦公自動(dòng)化的日益普及，越來(lái)越多的信息正以文字的形式存在，但受車(chē)載環(huán)境的限制，用眼睛來(lái)閱讀文字信息無(wú)論對司機和乘客都存在極大不便，此時(shí)利用語(yǔ)音合成技術(shù)改造傳統汽車(chē)音響，就可讓汽車(chē)音響不僅能聽(tīng)廣播和音樂(lè )，還能夠聽(tīng)用戶(hù)自主選擇的各種文字信息。今后的汽車(chē)音響除了提供CD、磁帶歌曲和收音機功能，還可將各種類(lèi)型的文字信息比如小說(shuō)、Word文檔，Email等下載到車(chē)上來(lái)聽(tīng)，并且可以讓用戶(hù)選擇自己喜歡的各種信息，實(shí)現真正的會(huì )朗讀的人性化汽車(chē)音響。

語(yǔ)音車(chē)載電話(huà)

車(chē)載電話(huà)可為司機在開(kāi)車(chē)期間提供便捷的溝通方式。從安全的角度考慮，在行車(chē)途中看信息是非常不方便的，比如看來(lái)電號碼、時(shí)間、短信息等。采用嵌入式語(yǔ)音合成技術(shù)，可以實(shí)現車(chē)載電話(huà)信息變看為聽(tīng)，大大加強了信息獲取的途徑，較低了駕駛的危險，給手機增加更多人性化功能。

圖1

系統實(shí)現如圖1所示。語(yǔ)音車(chē)載電話(huà)在原有車(chē)載電話(huà)的基礎上增加嵌入式語(yǔ)音合成芯片，實(shí)現信息內容的播放。車(chē)載電話(huà)通過(guò)GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò )獲取各類(lèi)型信息，比如來(lái)電信息、短消息等；手機控制模塊將需要合成的各類(lèi)型信息如來(lái)電信息、短消息、通訊錄信息、記事本信息等內容轉換成標準的文本信息并發(fā)送給嵌入式語(yǔ)音合成芯片；嵌入式語(yǔ)音合成芯片再將文本信息轉換為語(yǔ)音通過(guò)車(chē)內音響系統播放給用戶(hù)聽(tīng)。

要在車(chē)載電話(huà)上實(shí)現語(yǔ)音合成功能，可以選擇嵌入式語(yǔ)音芯片或者語(yǔ)音模塊。車(chē)載電話(huà)本身尺寸較小，功耗也不大，選擇語(yǔ)音芯片比較合適，雖然語(yǔ)音芯片在任意文本合成上的效果比語(yǔ)音模塊差，但完全可以達到實(shí)用要求。另外通過(guò)定制的數字小系統對“來(lái)電通知”等也能取得很好的合成效果。語(yǔ)音車(chē)載電話(huà)采用的S3111語(yǔ)音合成芯片，其工作原理如圖2所示。

圖2

S3111語(yǔ)音芯片通過(guò)RS-232異步串口與車(chē)載電話(huà)主控芯片進(jìn)行數據交互，將手機主控芯片上的信息轉換為語(yǔ)音信息通過(guò)揚聲器播放給用戶(hù)聽(tīng)。

語(yǔ)音車(chē)載電話(huà)通過(guò)變看為聽(tīng)，提高駕駛安全系數。其功能包括：

1．來(lái)電號碼播報。將手機收到的來(lái)電信息，包括來(lái)電次序、來(lái)電人、來(lái)電號碼、來(lái)電時(shí)間等信息，以清晰、流暢的語(yǔ)音實(shí)現自動(dòng)播報，手機使用者可以立刻知道來(lái)電信息，決定是否接聽(tīng)；

2．時(shí)間及日程提醒。任何時(shí)候，只需要按鍵就可以播報出當前的時(shí)間，在日程提醒時(shí)播報出預約的任務(wù)等；

3．信息播報。配合嵌入式語(yǔ)音合成軟件，可以將收到的各種短信播報出來(lái)，解決手機屏幕小，閱讀困難的問(wèn)題，方便人們獲取信息。

語(yǔ)音車(chē)載GPS

目前GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于汽車(chē)領(lǐng)域。隨著(zhù)城市車(chē)輛的日益增多，交通壓力日趨嚴重，如何使駕駛員方便、快捷地獲取信息，變看為聽(tīng)，降低駕駛危險，已經(jīng)越來(lái)越重要。通過(guò)嵌入式語(yǔ)音合成技術(shù)也可以將GPS信息轉變?yōu)槁曇?，播放給司機。

車(chē)輛通過(guò)車(chē)載GPS可實(shí)現自身定位，再將自身的位置和狀態(tài)(如速度、方位等)信息通過(guò)GPS通訊模塊功能發(fā)送至信息中心；同樣，信息中心也可以向車(chē)輛發(fā)送中文簡(jiǎn)短信息(如導航信息、天氣預報、各類(lèi)定制信息等)。GPS增強了汽車(chē)的防盜性能和輔助駕駛功能(導航信息)，但司機獲取信息往往是在駕車(chē)的過(guò)程中，一邊駕車(chē)一邊閱覽信息十分不安全，存在著(zhù)交通隱患，采用語(yǔ)音技術(shù)能很好解決這個(gè)問(wèn)題。

圖3

系統實(shí)現示意圖如圖3。系統由GPS解析模塊、控制模塊、信號處理模塊、嵌入式語(yǔ)音合成模塊構成。其工作過(guò)程如下：車(chē)載GPS通過(guò)GPS信息提供網(wǎng)絡(luò )(如GPRS/CDMA)獲取各類(lèi)型信息，如導航信息、路況信息、天氣預報或用戶(hù)通過(guò)信息中心定制的個(gè)人信息等；控制模塊將需要合成的各類(lèi)型信息從GPS解析模塊下載到信號處理模塊；信號處理模塊將信息內容轉換成標準的文本信息并發(fā)送給嵌入式語(yǔ)音合成模塊；嵌入式語(yǔ)音合成模塊再將文本信息轉換為語(yǔ)音通過(guò)車(chē)內音響系統播放給用戶(hù)。

語(yǔ)音車(chē)載GPS需要合成的文本比較多，而且較為隨意，不好定制，另外每個(gè)用戶(hù)需要定制的服務(wù)內容都不一樣，因此語(yǔ)音合成的效果要求高一些。另外車(chē)載GPS本身尺寸較大，很容易找到嵌入語(yǔ)音模塊的空間。從功能上考慮，用戶(hù)希望通過(guò)GPS實(shí)現與信息中心的語(yǔ)音通信功能，這就需要解決語(yǔ)音編解碼的問(wèn)題，而嵌入式語(yǔ)音合成模塊支持語(yǔ)音編解碼功能。綜合考慮，建議在語(yǔ)音車(chē)載GPS采用嵌入式語(yǔ)音合成模塊。

圖4

車(chē)載GPS可使用S3231語(yǔ)音合成模塊，其工作原理如圖4。S3231語(yǔ)音模塊通過(guò)RS-232異步串口與車(chē)載GPS主控芯片進(jìn)行數據交互，實(shí)現TTS服務(wù)和語(yǔ)音編解碼服務(wù)。在TTS服務(wù)中，S3231將接收到的文本轉化為聲音，然后通過(guò)音頻輸出通道直接輸出語(yǔ)音；在語(yǔ)音解碼服務(wù)中，S3231將接收到的編碼的數據(用戶(hù)定制信息，信息中心以語(yǔ)音編碼數據方式下傳到車(chē)載GPS)解碼成語(yǔ)音數據，然后通過(guò)音頻輸出通道輸出；而在語(yǔ)音編碼服務(wù)中，S3231將接收到的音頻數據(用戶(hù)通過(guò)麥克風(fēng)輸入)進(jìn)行編碼壓縮，然后通過(guò)串口通信將語(yǔ)音數據傳送給GPS主控芯片。

語(yǔ)音車(chē)載GPS功能可以播放導航信息，讓司機知道最佳行走路線(xiàn)，也可以播放路況信息，讓司機提前做好準備，以及堵車(chē)、緊急事故處理等等。另外還能播放天氣預報、定制信息，各地信息中心獲知車(chē)輛到達當地后將當地的天氣預報、用戶(hù)定制的內容服務(wù)告訴司機，用戶(hù)定制的信息內容模式可為語(yǔ)音壓縮數據。