新聞中心

        EEPW首頁 > 消費電子 > 設計應用 > 電視機智能聲控選臺系統設計與實現

        電視機智能聲控選臺系統設計與實現

        作者: 時間:2012-07-30 來源:網絡 收藏

        標簽:遙控發射 MIC

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/165167.htm

        隨著電視頻道數目的日益增多,傳統的電視遙控方法弊端越來越明顯。它需要觀念記憶大量電視臺對音識別芯片TSG410了一個彩電選臺,可以較好地解決記憶頻道這個難題。尤其對列疾朋友來講,更具有特殊的意義。

        不對彩電做任何改動。在保留原有遙控功能的基礎上,語音控制選臺,主要功能有:

        開關電視:電視接通電源處于待命狀態,操作者發出“開機”命令,則打開;操作者發出“關機”命令,則關掉;

        ;選臺功能:操作者想看XX電視臺的節目,只要發出“XX臺”的命令,自動跳轉到該臺。

        識別主人功能:日防止識操作,該只能事先錄入命令樣本的操作者語音敏感,其他人發出的命令包括電視伴音均無效。

        其它功能:具有電視音量、畫面亮度調節等適合語音控制的功能。

        1 系統方案

        我們最初考慮了兩種方案(見圖1和圖2),它們各有優缺點。第一種電路不足之處是:電路稍復雜一點,而且要對電視機的選臺控制電路做必要的改動(當然這對電視機生產廠家是不成問題的);其優點是:只需一個無線話筒便可選臺,且不必對準電視機,甚至在另一個房間也可遙控。第二種電路的優點是:不必對電視機的選臺控制電路做任何的改動;缺點是:所有電路只能靠電池供電,芯片選擇要考慮耗電和工作電壓問題。由于采用紅外遙控發射來控制電視,該系統須對準電視機才能正常工作。綜合考慮各方面因素,我們認日第二種設計方案切實可行。

        圖1 設計方案1示意框圖

        圖2:設計方案2示意框圖

        2 各個功能模塊簡介

        2.1 語音命令提取單元

        語音命令提供該單元(如圖2)在電視話音和其它噪音背景下,完成提取出操作者語音命令功能,其示意圖如圖3所示。

        圖3 語音命令提取單元示意圖

        MIC選用駐極體送話器,它具有結構簡單、重量輕、體積小、頻率響應寬、保真度好等優點,但靈敏度較低,必須再加放大器才行。由于輸出阻抗可高達10 8Ω數量級,所在必須進行阻抗變換后才能與放大器配合使用。放大器采用差分放大電路,一個駐極體送話器面對送話者,其輸出接送放大器正向輸入端;另一個駐極體送話器背對送話者,其輸出接放大器負向輸入端。由于兩個送話器相對于電視機和其它噪聲源的位置基本一樣遠,可以近似認日通過二者輸入的干擾是一樣的。但考慮到送話器具有方向性,前者送入的操作者語音命令遠遠大于后者,適當選擇各電阻值可以抵消掉各種干擾。放大器采用運放(OPAmps)MAX495(單電源供電+2.7~+6V)。

        2.2 語音識別單元

        語音識別單元主要由TSG410和非易失性SRAM組成,大體構成如下圖4所示。

        圖4 語音命令識別單元

        語音識別功能由專用語音芯片TSG410完成,TSG410是一種新穎功能齊全的語音識別集成電路。它采用CMOS大規模集成電路制作工藝制造,內含除SRAM以外語音識別所需的全部電路,如CPU、A/D轉換器、ROM、語音放大器、壓縮器、濾波器、振蕩器及接口電路等。TSG410具有雙列直插和貼片兩種封裝方式,可工作在CPU控制和人工控制兩種模式下。語音識別的響應時間典型值日300ms,最長不超過600ms。

        識別容量大,最多可識別40個字段,且分段方式靈活。為了CPU管理方便,將40個字段分成四組,編號為1~4,每組10個段。這樣,第一個字段編號為10,第二個為11,第三個為12…依次類推,第40個字段編號為49。在操作顯示時,十位數顯示組號,個位數顯示序號。因此,建立語音樣本時,應注意顯示數字和電視機選擇頻率之間的換算關系,以免語音命令和控制結果對應不起來。各段功能分配如表1所示。

        TSG410的每個字段時間長度可以在0.9s和1.92s之間選擇。按正常人的講話速度,每秒吐字2~4個,如選擇0.9s,則每個命令字段以1~3個字為宜,選擇1.92s則最大容量為8個漢字,但可識別的字段數減少為20個。我們選擇膠一種分段方式,語音命令以3個字以下為宜。因此,電視選臺命令采用“地方”命名原則,如:山東、上海等,中央臺可直接叫“一臺”、“二臺”,依次類推。語音命令差別越大越不容易出現錯誤識別。系統要正常工作,必須首先建立語音樣本,為防止語音樣本因為掉電丟失,SRAM選用內帶掉電保護電池的非易失性SRAM,即NVSRAM(non-volatile SRAM),如HK1125,掉電后其數據可保存10年以上,用法同普通RAM。

        一般情況下,留有30個預選頻道是足夠用的。實際上,既可以采用多片TSG410進行頻道數和允許操作者人數擴展方式滿足各種需要,也可以采用讓TSG410工作在CPU控制方式的辦法。此時識別容量不受40字段限制,但需增加單片機(如8031)作控制用。

        2.3 控制面板

        為了能輸入字段號,以便建立語音樣本,RSG410配置了外接鍵盤掃描電路。行、列信號的輸入、輸出口由芯片的S1~S3、K1~K3擔當。這樣一個三列、四行的鍵盤共有12個按鍵,其中十個定義為:0~9數字鍵,一個定義為:語音樣本建立鍵(TRN),一個定義為:語音樣本清除鍵(CLR)。由于控制面板只在建立語音樣本時使用,為防止誤操作,應將12個按鍵用塑料外亮封起來。

        2.4 操作指示電路

        采用兩片數碼管和譯碼驅動電路CC4558組成操作指示電路。在本系統中,操作指示電路作用是:建立語音命令樣本時,用于顯示存入的字段號;語音命令識別時用于顯示識別結果及芯片識別結果的處理報告。


        上一頁 1 2 下一頁

        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 榕江县| 广水市| 张掖市| 西丰县| 金秀| 晴隆县| 渝北区| 罗田县| 永善县| 手游| 三河市| 北宁市| 牙克石市| 松江区| 沭阳县| 晋城| 勃利县| 宁晋县| 台东市| 博白县| 滨州市| 永清县| 林芝县| 平果县| 清流县| 长白| 卫辉市| 涞水县| 屏山县| 化德县| 云南省| 高碑店市| 惠州市| 灵石县| 于都县| 广东省| 蓝田县| 朔州市| 苏尼特右旗| 武安市| 盱眙县|