基于ARM的非特定人語音識別系統的設計方案

　　3.2 非特定人語音識別方案選型及電路

　　本系統中選用IC Route公司生產的LD3320非特定人語音識別芯片，該芯片是非特定人語音識別的專用芯片，內部已經集成了語音識別處理器和一些信號調制電路，擁有高性能的A/D轉換器、D/A轉換器、麥克風音頻信號輸入接口、音頻解碼輸出接口等，用戶只需要用軟件編輯好待識別的關鍵詞列表，LD3320最大可以支持50 條關鍵詞句，把這些列別以字符的形式傳送到芯片中，就可以對待識別的語音信號進行近似度分析，識別后輸出結果。

　　LD3320 整體工作電路如圖4 所示，總體上可以把電路圖分為8個部分，分別是LD3320基礎外圍電路、電源電路、外部晶體振蕩器電路、麥克風信號處理電路、去耦合濾波電路、解碼音頻去直流成分電路、功能引針輸出電路、狀態信號指示電路。語音識別單元對于電源供電電路的要求較高，電路中注重對供電純凈度的要求，由系統中的LDO芯片LM1117-3.3 V為語音識別系統供電，加上電感、電容為供電進行濾波，RSTB為LD3320復位引腳，連接到主控制器進行復位控制。LD3320支持并行數據通信和串行數據通信，在本系統設計中考慮對主控I/O 資源的占用問題，故而選用串行通信方式對LD3320 進行數據傳送和控制，LD3320 的MD 引腳通過上拉電阻鉗位為高電平。SPI總線的SDI、SDO、SDCK和SCS引腳連接到主控芯片對應引腳。INTB為中斷信號引腳，遇到識別結果輸出或者是內部音頻文件解碼完成等狀態，該引腳會對應輸出電平狀態通知主控。MBS引腳作為麥克風偏置電壓輸入，連接了RC電路，保證產生一個浮動電壓供給麥克風信號。

　　4 系統軟件功能設計

　　4.1 語音識別軟件設計

　　系統主控上電后首先進行各項初始化，包括LD3320 需要的8M 時鐘信號，由STM32 初始化后輸出8M 頻率供給LD3320使用，初始化STM32內部時鐘、SD卡文件系統、SPI相關寄存器、SDIO數據初始化、中斷設置等等。經過初始化后SD 卡文件系統會在SD 卡中尋找system.ini配置文件，將里面的字段進行拆分后提取，送給LD3320相關寄存器，隨后把關鍵字句列表和長度信息傳送給LD3320并啟動識別過程，當識別成功后串口會發出響應的返回值參數，并且按照用戶需求可以指定需要解碼的音頻文件，經過LD3320進行MP3文件解碼輸出，程序流程圖如圖5所示。