ARM為核心的嵌入式語(yǔ)音識別電路模塊設計

　　服務(wù)機器人以服務(wù)為目的，因此人們需要一種更方便、更自然、更加人性化的方式與機器人交互，而不再滿(mǎn)足于復雜的鍵盤(pán)和按鈕操作?；诼?tīng)覺(jué)的人機交互是該領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前主流的語(yǔ)音識別技術(shù)是基于統計模式。然而，由于統計模型訓練算法復雜，運算量大，一般由工控機、PC機或筆記本來(lái)完成，這無(wú)疑限制了它的運用。嵌入式語(yǔ)音交互已成為目前研究的熱門(mén)課題。 嵌入式語(yǔ)音識別系統和PC機的語(yǔ)音識別系統相比，雖然其運算速度和內存容量有一定限制，但它具有體積小、功耗低、可靠性高、投入小、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于智能家居、機器人及消費電子等領(lǐng)域。

　　模塊的核心處理單元選用ST公司的基于ARM Cortex-M3內核的32位處理器STM32F103C8T6。本模塊以對話(huà)管理單元為中心，通過(guò)以L(fǎng)D3320芯片為核心的硬件單元實(shí)現語(yǔ)音識別功能，采用嵌入式操作系統μC/OS-II來(lái)實(shí)現統一的任務(wù)調度和外圍設備管理。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗數據驗證，本文設計的語(yǔ)音識別模塊具有高實(shí)時(shí)性、高識別率、高穩定性的優(yōu)點(diǎn)。

　　語(yǔ)音識別電路

　　圖3為語(yǔ)音識別部分原理圖，參照了ICRoute發(fā)布的LD3320數據手冊進(jìn)行設計。LD3320的內部集成了快速穩定的優(yōu)化算法，不需外接Fla-sh、RAM，不需要用戶(hù)事先訓練和錄音而完成非特定人語(yǔ)音識別，識別準確率高。圖中，LD3320采用并行方式直接與STM32F103C8T6相接，均采用1kΩ電阻上拉，A0用于判斷是數據段還是地址段;控制信號，復位信號以及中斷返回信號INTB與STM32F103C8T6直接相連，采用10kΩ電阻上拉，輔助系統穩定工作;和STM32F103C8T6采用同一個(gè)外部8 MHz時(shí)鐘;發(fā)光二極管D1、D2用于復位后的上電指示;MBS(引腳12)作為麥克風(fēng)偏置，接了一個(gè)RC電路，保證能輸出一個(gè)浮動(dòng)電壓給麥克風(fēng)。