RFID和語音合成技術的語音導覽終端設計
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在國內(nèi)的一些大型博物館和風景區(qū)，已經(jīng)采用了一些語音導覽器，為游客提供各種解說和導游，大大方便了游客對博物館和風景區(qū)歷史文化的了解。但傳統(tǒng)的語音導覽器功能比較單一、功耗大、成本高、數(shù)據(jù)更新復雜，游客需要手動輸入編碼才能得到相應的播放信息，限制了語音導覽器的進一步推廣使用。本設計結(jié)合RFID射頻識別技術和TTS語音合成技術，提出了一種可自動識別解說對象的語音導覽器，并結(jié)合USB存儲技術，實現(xiàn)各種導覽信息的及時更新。
1 RFID技術、TTS技術及終端功能分析
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)俗稱電子標簽，是一種非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境中。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：標簽(tag)，由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(reader)，讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(anten―na)，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
TTS(Text To Speech，語音合成)技術解決如何將文字信息轉(zhuǎn)化為聲音信息的問題，從而變看為聽，使得人們獲取信息的方式更加豐富和自然。語音合成技術是實現(xiàn)人機語音通信的關鍵技術之一，涉及聲學、語言學、數(shù)字信號處理、計算機科學等多種學科知識，是中文信息處理領域的一項前沿技術。
語音導覽終端作為便攜式終端，為確保其有足夠的能量可靠地工作，整個設計必須滿足低功耗要求。同時，通過對目前市場使用的語音導覽器的分析，本設計所要實現(xiàn)的語音導覽終端主要實現(xiàn)以下基本功能：目標對象自動識別；導覽信息主動播放；USB信息更新；游覽路線顯示；服務信息查詢。
2 語音導覽終端硬件原理設計
語音導覽終端基本原理框圖如圖l所示。RFID讀頭電路將獲得的標簽信息送到微控制器。微控制器根據(jù)標簽信息從數(shù)據(jù)存儲器中讀取相應的文本信息并通過串口送到TTS語音合成電路。TTS語音合成電路將文本信息轉(zhuǎn)換為語音信息，然后經(jīng)音頻放大電路放大后送到內(nèi)置喇叭或外接耳機。同時，LCD顯示屏根據(jù)標簽信息顯示目前的游覽路線。另外，通過人機接口可以查詢一些服務信息。
2．1 EM4095 RFID讀頭電路
EM4095是RFID基站讀寫芯片，載波工作頻率為100～150 kHz，可以對EM400X、EM4050、EM4150等標簽進行操作。采用圖2所示工作電路時，其工作頻率由以下關系式確定：
在實際應用中，上式中的電容選擇陶瓷電容，并根據(jù)實際測試情況適當調(diào)整電感L1的值，從而確保工作頻率為125 kHz。
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