CN206283664U - 一种用于智能机器人系统的多功能语音卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于智能机器人系统的多功能语音卡，包括音频接收器、存储器、MCU、解码器、滤波器、功率放大器；所述音频接收器连接所述MCU；所述存储器连接所述MCU；所述MCU连接所述解码器；所述解码器连接所述滤波器；所述滤波器连接所述功率放大器；所述功率放大器用于将滤波后的信号进行放大后输出。本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡能够在同一电路系统中完成语音识别及音频处理步骤，相对于现有技术电路结构简单、占用面积小。
Description
技术领域
本实用新型涉及语音处理领域，特别涉及一种用于智能机器人系统的多功能语音卡。
背景技术
语音卡是一种语音和音频处理设备，是当今大多数智能设备中不可缺少的一部分，有了它才可以实现机器对人的语音识别，并可以根据所识别到的内容做出语言和动作上的响应，从而实现更好的人机互动交流。由于语音卡最初用于对计算机和语音电话的音频处理，语音卡的技术在计算机和语音电话方面也取得了长足的发展，但是在新兴的机器人领域，语音卡的发展还基本处于起步阶段，未能形成如计算机和移动电话领域的规模化、统一化的发展格局。
现阶段，语音卡在机器人系统中主要用于语音识别和人机互动，现有技术通常是将语音识别部分做成单一的模块，再根据识别的内容，将存储设备中的对应的特定格式的音频文件经过处理通过喇叭转化为语音。此种方案只能识别特定格式的语音文件，而无法处理其他格式如MP3、WAV、WMA等音频文件。这就造成了现有技术中的语音卡只能用于语音识别，功能单一，无法处理并播放音乐之类的音频文件，若要实现处理并播放其他音频文件便需要增加额外的电路模块，而额外增加电路模块会使得硬件电路复杂化并且浪费了部分硬件资源，占用更大的空间面积，同时也不利于系统的统一管理。
实用新型内容
本实用新型在于克服现有技术的上述不足，提供一种不需要增加电路模块就能实现语音识别与播放、电路结构简单、占用面积小的用于智能机器人系统的多功能语音卡。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于智能机器人系统的多功能语音卡，包括音频接收器、存储器、MCU、解码器、滤波器、功率放大器；
所述音频接收器连接所述MCU，用于接收外部语音信号，对所述外部语音信号进行处理，并将处理后的信号后发送到MCU；
所述存储器连接所述MCU，用于存储数字音频信息；
所述MCU连接所述解码器，用于根据所述处理后的信号提取对应的数字音频信息，将所述数字音频信息发送到所述解码器；
所述解码器连接所述滤波器，用于将所述数字音频新转换为模拟音频信息，并将所述模拟音频信息到滤波器；
所述滤波器连接所述功率放大器，用于对所述模拟音频信息进行滤波，并将滤波后的信号发送到功率放大器；
所述功率放大器用于将滤波后的信号进行放大后输出。
进一步地，还包括主控制器、总线接口；所述主控制器通过所述总线接口连接所述MCU；用于对所述MCU进行控制。
进一步地，所述滤波器为低通有源滤波器。
进一步地，所述功率放大器为D类功率放大器。
进一步地，所述存储器为TF卡。
进一步地，所述音频接收器为麦克风。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果
1、本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡能够在同一电路系统中完成语音识别及音频处理步骤，相对于现有技术电路结构简单、占用面积小。
2、本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡实现了主控制器与微处理器的互相通信，可以直接通过主控制器发送指令控制语音卡。
附图说明
图1所示是本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡模块框图。
图2所示是本实用新型滤波器电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
实施例1：
图1所示是本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡模块框图，包括音频接收器1、存储器2、MCU3、解码器4、滤波器5、功率放大器6；
所述音频接收器1连接所述MCU3，用于接收外部语音信号，对所述外部语音信号进行处理，并将处理后的信号后发送到MCU3；
所述存储器2连接所述MCU3，用于存储数字音频信息；
所述MCU3连接所述解码器4，用于根据所述处理后的信号提取对应的数字音频信息，将所述数字音频信息发送到所述解码器5；
所述解码器4连接所述滤波器5，用于将所述数字音频新转换为模拟音频信息，并将所述模拟音频信息到滤波器5；
所述滤波器5连接所述功率放大器6，用于对所述模拟音频信息进行滤波，并将滤波后的信号发送到功率放大器6；
所述功率放大器6用于将滤波后的信号进行放大后输出。
本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡能够在同一电路系统中完成语音识别及音频处理步骤，相对于现有技术电路结构简单、占用面积小。
还包括主控制器、总线接口；所述主控制器通过所述总线接口连接所述MCU；用于对所述MCU进行控制。
本实用新型的用于智能机器人系统的多功能语音卡实现了主控制器与微处理器的互相通信，可以直接通过主控制器发送指令控制语音卡。
优选的，所述滤波器为低通有源滤波器。
优选的，所述功率放大器为D类功率放大器。
优选的，所述存储器为TF卡。
优选的，所述音频接收器为麦克风。
在一个实施例中，如下：麦克风拾取外部语音信号后，经过硬件或软件的降噪处理和从模拟信号到数字信号的转换并将转换后的数字信号传送给微控制器，微控制器根据识别到的信息读取TF卡中相应的语音文件并依次经过解码、滤波和功率放大得到模拟语音信号；音频解码电路读取TF卡中的音频文件将数字音频信号转换为模拟音频信号输出；由于人耳听到的声音频率范围为20—20kHz，模拟音频信号经过低通滤波器后保留低于20kHz以下的信号，这样便将音频信号所夹杂的高频干扰噪声滤掉保留较为纯净的音频信号，以实现更好的听觉效果，本实用新型中的滤波器采用有源低通滤波器；由于解码滤波后的初始音频信号不足以驱动喇叭发声，功率放大电路将解码滤波后的音频信号进行功率放大以便能驱动喇叭。
本实用新型的功率放大电路采用D类功率放大器，其相对与传统AB类功放具有体积小、效率高的特点。其工作原理如下：首先将音频信号经过脉宽调制转换为矩形脉冲序列（即PWM波），然后将PWM波输入到开关放大电路进行功率放大，再经过低通滤波器将放大的信号经过滤波转换为模拟音频信号。
图2所示为本实用新型的有源低通滤波器电路，差分信号Vo+和Vo-分别从运算放大器5的同相端和反相端输入，数字音频信号经过解码电路转换为电流信号并通过I/V转换输出差分模拟信号Vo+和Vo-，差分信号具有良好的抑制共模干扰的作用，这样就增强了音频信号从在电路中抗干扰的能力。图2中电阻1和电阻6为输入保护电阻，电阻3为反馈电阻。经过滤波器后，差分信号Vo+和Vo-便转换为单端信号输入到后级的功率放大电路中。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细说明，但本实用新型并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
Claims (6)
1.一种用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，包括音频接收器、存储器、MCU、解码器、滤波器、功率放大器；
所述音频接收器连接所述MCU，用于接收外部语音信号，对所述外部语音信号进行处理，并将处理后的信号后发送到MCU；
所述存储器连接所述MCU，用于存储数字音频信息；
所述MCU连接所述解码器，用于根据所述处理后的信号提取对应的数字音频信息，将所述数字音频信息发送到所述解码器；
所述解码器连接所述滤波器，用于将所述数字音频新转换为模拟音频信息，并将所述模拟音频信息到滤波器；
所述滤波器连接所述功率放大器，用于对所述模拟音频信息进行滤波，并将滤波后的信号发送到功率放大器；
所述功率放大器用于将滤波后的信号进行放大后输出。
2.根据权利要求1所述的用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，还包括主控制器、总线接口；所述主控制器通过所述总线接口连接所述MCU；用于对所述MCU进行控制。
3.根据权利要求1所述的用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，所述滤波器为低通有源滤波器。
4.根据权利要求1所述的用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，所述功率放大器为D类功率放大器。
5.根据权利要求1所述的用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，所述存储器为TF卡。
6.根据权利要求1所述的用于智能机器人系统的多功能语音卡，其特征在于，所述音频接收器为麦克风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621270520.5U CN206283664U (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种用于智能机器人系统的多功能语音卡 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621270520.5U CN206283664U (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种用于智能机器人系统的多功能语音卡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206283664U true CN206283664U (zh) | 2017-06-27 |
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ID=59083459
Family Applications (1)
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| CN201621270520.5U Active CN206283664U (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种用于智能机器人系统的多功能语音卡 |
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| CN (1) | CN206283664U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110534110A (zh) * | 2018-05-25 | 2019-12-03 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种机器人及提高其语音交互识别率的方法、装置和电路 |
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2016
- 2016-11-23 CN CN201621270520.5U patent/CN206283664U/zh active Active
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