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1、语音控制音乐播放器的设计摘 要电子信息技术已经深入应用到各行各业的产品中，包括工业控制设备，通讯设施以及各种消费类电子产品。在这个领域，伴随着人工智能和计算机技术的发展，人类的电子设备将会朝着智能化方向高歌猛进，其中，语音遥控将会起着不可估量的作用，语音控制也将会取代传统的键盘输入控制，不仅节约了成本，而且也减少了传输线间的串扰，提高了产品的友好操作性和智能化水平。本课题是研究语音控制的音乐播放器，以证明语音智能控制的理论和实施的可行性,为以后将语音智能控制广泛应用于人类日常生活、生产和无人危险作业提供理论和实践依据。本设计采用凌阳科技生产的SPCE061A单片机，运用其语音信号识别与处理功能
2、达到控制播放器的功能，拥有两种控制模式：语音控制和键盘控制，语音控制模式能够识别“播放”、“暂停”、“停止”、“上一首”、“下一首”五种语音指令；键盘控制模式能够通过按键操作控制播放器的开关机和播放情况。设计通过仿真，达到了语音键盘双模控制的目标。关键词：语音识别；SPCE061A；语音控制；音乐播放器The Design of Voice Control Music PlayerABSTRACTElectronic information technology has further applied to all walks of life products, including indus
3、trial control equipment, communication facilities and a variety of consumer electronics products. In this area, along with the development of artificial intelligence and computer technology, electronic equipment, human intelligence will be moving in the direction of triumph, in which voice will be p
4、laying an invaluable role remote control, voice control will also replace the traditional keyboard input control, not only cost savings but also reduces crosstalk between transmission lines and improve product interoperability and intelligent level of friendship.This topic is to study the voice-cont
5、rolled music player, to prove the theory of intelligent control and voice feasibility of implementation, for future voice is widely used in intelligent control daily life, production, and no dangerous operations to provide theoretical and practical basis. This design uses Sunplus production SPCE061A
6、 MCU, using its voice recognition and signal processing functions to control player functions, with two control modes: voice control and keyboard control, voice control mode to identify the Play, Pause , Stop, the one, next song five voice commands; keyboard control mode operation can be controlled
7、through key players switch machine and play situations. Design through simulation, dual-mode control to achieve the goal of voice keyboard.Key words：Voice Recognition; SPCE061A；Voice Control; Music Player目 录第一章 绪论11.1 课题简介11.2 研究背景11.3 国内外发展状况2第二章 语音识别技术理论42.1 语音识别概述42.1.1 基本概念42.1.2 语音识别的分类42.1.3 语
8、音识别的主要方法52.1.4 语音识别的难点与对策52.2 语音信号的识别系统组成62.3 语音信号分析概述7第三章 播放器系统的硬件设计93.1 系统设计93.2 主要电路设计103.2.1单片机主电路103.2.2电源电路113.2.3音频电路113.2.3开机指示灯电路和键盘控制电路12第四章 SPCE061A单片机介绍144.1 SPCE061A单片机的结构144.1.1 总述144.1.2 SPCE061A内部结构144.1.3 SPCE061A特性参数154.2 SPCE061A的主要功能模块154.2.1看门狗模块154.2.2 低电压检测/低电压复位164.2.3 单片机的并行
9、I/O接口164.2.4 时间基准信号164.2.5定时器/计数器174.2.6中断系统174.2.7 SPCE061A的ADC184.2.7 SPCE061A的DAC184.2.8 SIO同步串行接口184.3 凌阳音频194.3.1 凌阳音频压缩算法的编码标准194.3.2 压缩分类204.3.3 凌阳常用的音频形式和压缩算法204.3.4 凌阳语音的播放、录制、合成和辨识20第五章 播放器的软件设计225.1 集成开发环境IDE概述225.1.1 IDE的概念及其发展225.1.2 凌阳nSP IDE235.2 主要程序设计245.2.1 训练命令程序245.2.2 主程序255.2.3
10、中断程序27结论30参考文献31附录33致谢34XX大学2010届本科毕业设计说明书第一章 绪论1.1 课题简介随着人工智能和计算机技术的发展,语音遥控将在人们的日常生活和生产领域起着不可估量的作用, 语音控制音乐播放器是通过语音识别技术，完成一定的动作，这是语音智能控制在日常生活应用的一个实例。通过此设计可以证明语音智能控制的理论和实施的可行性,为以后将语音智能控制广泛应用于人类日常生活、生产和无人危险作业提供理论和实践依据。本课题采用凌阳SPCE061A单片机，该单片机具有强大的DSP功能，对于复杂的音频信号具有完善的语音处理能力，同时还具备语音识别模块和语音放音模块，只需要外接一个功放即
11、可播放语音信号了。通过本设计希望能够达到以下基本要求：（1）通过语音命令对音乐播放器进行控制，可以识别5条命令（2）两种控制模式（3）音乐播放器的语音存储1.2 研究背景科学技术发展至今，实现了人可以通过机电系统和计算机智能系统从事劳动生产、工业控制、科学探索和方便日常生活。长期以来，这些机电系统和智能系统与人之间的信息交流主要依靠各种形式的键盘、按键等实现的，机电系统和智能系统通过显示器等反映运行状态。目前，人机交流基本上属于数字领域的“手动操作”方式人机对话，它把人与系统通过中间介质限制在近距离面对面的空间里，所交换的信号是数字量或者数字量的转化形式。这种“手动操作”人机对话模式限制了人与
12、计算机系统和机电系统交流的灵活性。为了提高工业系统、计算机系统和家电系统智能化水平，在人机对话方面就是寻求最好的信息交换手段。语言是人类最主要和最基本的交流方式，在日常生活中，人们通过它互相传递信息。而且语言也是信息载体中承担信息量最大的信号，具有很高的智能水平，使智能系统能听、能看、能说、能感觉是未来人机交互的发展方向，其中语音为未来最被看好的人机交互方式，语音比起其它的交互方式有更多的优势，语音作为人机对话的手段使人机对话转化为人人对话，可以填补人机对话的空白。语音操作控制模式具有应用的便捷性和一致性，使人机界面自然化，现在还处在起步阶段，但这一技术必将给各类智能系统和人类生产生活带来巨大
13、变化。目前的各项电子技术的革新为语音技术的发展提供了充分条件，首先是半导体技术的发展使得原来在巨型机上才能运行的语音系统现在完全可以在微机上实现，其次是软件技术的不断演进，语音技术的一些核心算法，例如噪声消除、声学模型和语言模型建立、语音特征提取、搜索算法和自适应算法都得到长足发展。软硬件的不断演化和有效结合为语音技术的发展、应用提供了良好的契机。人们预计，在未来的10年内，语音控制技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子等各个领域。传统的音乐播放器都是手动按键式的操作模式，这种形式的操作不仅容易加速硬件设施的老化，而且对于手脚不便利的用户就大为不便，因为需要直接接触操作
14、，所以在时间和空间上都会有一些延迟。本课题基于这些因素，将播放器改进为语音控制型的，不仅减少了硬件资源，而且操作相当人性化，用户只需要张口就可以对播放器进行“播放”、“上一首”等操作，对于手脚不便甚至盲人用户都带来巨大福音。1.3 国内外发展状况语音控制是语音识别技术在控制领域的应用，因此，语音识别技术的研究与发展就决定了语音控制的研究与发展。语音识别的研究工作大约开始于50年代，标志就是AT&TBell实验室实现了第一个可识别十个英文数字的语音识别系统-Audry系统。60年代，计算机的应用推动了语音识别的发展。这一时期的重要成果是提出了用动态规划(DP)方法来解决语音识别中不等长的对正问题
15、。70年代，语音识别领域取得了突破。线性预测编码技术(LPC)的引入，使语音识别的特征提取产生了一次飞跃。动态时间规整技术(DTW)基本成熟，提出了矢量量化(VQ)和隐马尔可夫模型(HMM)理论。实现了基于线性预测倒谱和DTW技术的特定人孤立语音识别系统。80年代，语音识别研究进一步走向深入，其显著特征是HMM模型和人工神经元网络(ANN)在语音识别中的成功应用。HMM模型的广泛应用应归功于AT&TBell实验室Rabiner等科学家的努力，他们把原本艰涩的HMM纯数学模型工程化，从而为更多研究者了解和认识。进入90年代，随着多媒体时代的来临，迫切要求语音识别系统从实验室走向实用。许多发达国家如美国、日本、韩国以及IBM、Apple、AT&T、NTT等著名公司都为语音识别系统的实用化开发研究投以巨资。IBM公司于1997年开发出汉语Via、bice语音识别系统，次年又开发出可以识别上海话、广东话和四川话等地方口音的语音识别系统Via、roiee，98。它带有一个32，000词的基本词汇表，可以扩展到65，000词
