CN204480660U - 一种计算机语音识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种语音系统，更具体地说涉及一种计算机语音识别系统，实现了计算机语音识别，且对语音信号进行分次处理，语音识别速度快。拾音器用于采集外界声音信号并对信号进行初步处理。频率综合器用于发送高频载波信号，混频器用于将两路输入信号进行混合处理，提高拾音器输入信号的频率。滤波器用于声音信号的反混叠，提高信号的带内波动性和带外衰减程度。音频接口芯片用于对信号采样，并对采样信号进行模数转换，接收单片机信号并对信号行数模转换。单片机用于信号的接收处理并输出控制指令。中断控制器接收单片机和中央处理器的中断请求，合理安排控制命令的优先级。中央处理器用于对信号进行二次处理，并对信号进行判断。

Description

一种计算机语音识别系统

技术领域

本实用新型涉及一种语音系统，更具体地说涉及一种计算机语音识别系统。

背景技术

语言是众多信息载体中具有较大信息容量的信号，具有很高的智能水平，也是人类进行交流的最自然有效的手段。随着计算机的发展，人们设想着能用自然语言与计算机进行交流，控制计算机的运行。利用语言的大信息含量取代鼠标和键盘。语音输入包括听写和控制两个方面。语音听写是在计算机采集到自然语言后进行处理,翻译成另一种语言，为不同母语的人员交流提供方便。命令控制是向计算机发出一个简单的指令，即可控制计算机工作。但是语音技术在计算机上并不成熟，还有许多的进步空间，本设计设计了一种计算机语音输入系统，作为研究计算机语音输入的研究。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是：提供一种计算机语音识别系统，结合计算机处理与语音输入技术，实现了计算机语音识别，且对语音信号进行分次处理，充分利用系统资源，语音识别速度快。

为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种语音系统，更具体地说涉及一种计算机语音识别系统，包括拾音器、混频器、频率综合器、滤波器、喇叭、音频接口芯片、单片机、存储器、双倍率随机动态存储器、中断控制器和中央处理器，结合计算机处理与语音输入技术，实现了计算机语音识别，且对语音信号进行分次处理，充分利用系统资源，语音识别速度快。

拾音器用于采集外界声音信号并对信号进行初步处理。混频器的一个输入端连接有拾音器，另一个输入端连接有频率综合器，频率综合器用于发送高频载波信号，混频器用于将两路输入信号进行混合处理，提高拾音器输入信号的频率。滤波器的输入端与混频器相连，输出端连接在音频接口芯片上，滤波器用于声音信号的反混叠，提高信号的带内波动性和带外衰减程度。喇叭连接在音频接口芯片上，喇叭接收信号并振动发声。音频接口芯片用于对信号采样，并对采样信号进行模数转换，接收单片机信号并对信号行数模转换。单片机用于信号的接收处理并输出控制指令。存储器用于存储单片机传输的数据并供单片机调用数据。双倍率随机动态存储器一端连接有单片机，另一端连接有中央处理器，用作数据的缓存介质。中断控制器接收单片机和中央处理器的中断请求，合理安排控制命令的优先级。中央处理器用于对信号进行二次处理，并对信号进行判断。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种计算机语音识别系统所述的拾音器选用烽火科技有限公司生产的拾音器，其型号为WM-040VN。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种计算机语音识别系统所述的音频接口芯片选用德州仪器生产的音频接口芯片，其型号为C3100。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种计算机语音识别系统所述的单片机选用德州仪器的生产的单片机，其型号为MSP430F1611。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种计算机语音识别系统所述的双倍率随机动态存储器选用双端口存储器，可供单片机和中央处理器同时调用所存储数据。

本实用新型一种计算机语音识别系统的有益效果为：

a.实现了计算机语音识别；

b.可以用语音对计算机控制；

c.语音识别速度快。

附图说明

图1为本实用新型一种计算机语音识别系统的系统框图。

具体实施方式

在图1中，本实用新型涉及一种语音系统，更具体地说涉及一种计算机语音识别系统，包括拾音器、混频器、频率综合器、滤波器、喇叭、音频接口芯片、单片机、存储器、双倍率随机动态存储器、中断控制器和中央处理器，结合计算机处理与语音输入技术，实现了计算机语音识别，且对语音信号进行分次处理，充分利用系统资源，语音识别速度快。

拾音器用于采集外界声音信号并对信号进行初步处理。拾音器选用烽火科技有限公司生产的拾音器，其型号为WM-040VN。WM-040VN具有较高的信号能力，人员在较小房间的各个角落发出语音都可以被WM-040VN清晰地捕捉到，提高了语音识别的灵活性。WM-040VN对输入的语音信号进行模拟化处理，将声音振动转化为电流信号进行传输。

混频器的一个输入端连接有拾音器，另一个输入端连接有频率综合器，频率综合器用于发送高频载波信号，混频器用于将两路输入信号进行混合处理，提高拾音器输入信号的频率。对于语音信号的频谱，频率越高，谱值越小。为了降低语音信号功率谱幅度，可以提高信号传输频率。利用频率综合器会发出高频载波信号，电流信号和高频载波信号在混频器内进行混合，电流信号被调制到高频率进行传输，且混频器也能降低电流信号中的偶次谐波，提高信号识别准确性。

滤波器的输入端与混频器相连，输出端连接在音频接口芯片上，滤波器用于声音信号的反混叠，提高信号的带内波动性和带外衰减程度。语音采样周期为T，而数字信号的频谱只限制在1/2T内的频率范围，但是语音信号中也含有频率大于1/2T的信号，而发生混叠，为了抑制混叠现象，在信号进行模数转换前进行低通滤波处理，将超出信号识别范围的高频信号截止，降低信号噪音，抑制信号混叠现象。

喇叭连接在音频接口芯片上，喇叭接收信号并振动发声。音频接口芯片用于对信号采样，并对采样信号进行模数转换，接收单片机信号并对信号行数模转换。音频接口芯片选用德州仪器生产的音频接口芯片，其型号为C3100。在接收信号时，先对信号进行采样滤波，之后进行模数转换，将模拟信号转换为单片机能识别的数字信号。在向喇叭发出信号时，先对数字信号进行数模转换，将数字信号转换为模拟信号，之后进行插值滤波处理后传输至喇叭，喇叭接收到信号，振动发声。

双倍率随机动态存储器选用双端口存储器，可供单片机和中央处理器同时调用所存储数据。双倍率随机动态存储器一端连接有单片机，另一端连接有中央处理器，用作数据的缓存介质。中断控制器接收单片机和中央处理器的中断请求，合理安排控制命令的优先级。双端口存储器有两套独立的数据线，地址线和读取控制线，存储的数据可以供中央处理器和单片机同时读取，提高信号的处理速度。利用中断控制器，单片机和中央处理器可以相互发出中断请求，避免数据处理混乱。

存储器用于存储单片机传输的数据并供单片机调用数据。存储器内存储有语音模板。单片机用于信号的接收处理并输出控制指令。单片机选用德州仪器的生产的单片机，其型号为MSP430F1611。中央处理器用于对信号进行二次处理，并对信号进行判断。在语音信号处理过程中，单片机先对信号进行处理和分析，求取语音信号LPC倒数，倒谱系数等，对信号进行模/数和数/模检测，调取存储器内的语音模板，对语音进行初步判读比对，完成语音静态特征的识别。之后将处理后的数据传输至双倍率随机动态存储器，数据在双倍率随机动态存储器进行缓存，双倍率随机动态存储器对数据进行浮点格式转换。中央处理器调用随机动态存储器的数据，从单片机提取出的静态特征中进行选取，并通过语音模板进行比对，求出识别结果。中央处理器分担单片机的处理任务，达到提高处理效率的目的。

当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种计算机语音识别系统，包括拾音器、混频器、频率综合器、滤波器、喇叭、音频接口芯片、单片机、存储器、双倍率随机动态存储器、中断控制器和中央处理器，其特征在于：拾音器用于采集外界声音信号并对信号进行初步处理；混频器的一个输入端连接有拾音器，另一个输入端连接有频率综合器，频率综合器用于发送高频载波信号，混频器用于将两路输入信号进行混合处理，提高拾音器输入信号的频率；滤波器的输入端与混频器相连，输出端连接在音频接口芯片上，滤波器用于声音信号的反混叠，提高信号的带内波动性和带外衰减程度；喇叭连接在音频接口芯片上，喇叭接收信号并振动发声；音频接口芯片用于对信号采样，并对采样信号进行模数转换，接收单片机信号并对信号行数模转换；单片机用于信号的接收处理并输出控制指令；存储器用于存储单片机传输的数据并供单片机调用数据；双倍率随机动态存储器一端连接有单片机，另一端连接有CPU，用作数据的缓存介质；中断控制器接收单片机和CPU的中断请求，合理安排控制命令的优先级；中央处理器用于对信号进行二次处理，并对信号进行判断。

2.根据权利要求1所述的一种计算机语音识别系统，其特征在于：所述拾音器选用烽火科技有限公司生产的拾音器，其型号为WM-040VN。

3.根据权利要求1所述的一种计算机语音识别系统，其特征在于：所述音频接口芯片选用德州仪器生产的音频接口芯片，其型号为C3100。

4.根据权利要求1所述的一种计算机语音识别系统，其特征在于：所述单片机选用德州仪器的生产的单片机，其型号为MSP430F1611。

5.根据权利要求1所述的一种计算机语音识别系统，其特征在于：所述双倍率随机动态存储器选用双端口存储器，可供单片机和CPU同时调用所存储数据。