基于 ARM 的非特定人语音识别系统电路设计

2017-08-18 73 0

非特定人语音识别技术研究的最终目的是让计算机等设备能够“听懂”人类语音,提取出语音中所包含的特定信息,成为人机通信和交互最便捷的手段。由于语音信号本身具有不确定性、动态性和连续性,这为准确量化和处理该信号带来非常大的困难;每个人的语音需要建立不同的语音样本,也为识别的普及带来瓶颈约束。目前的语音识别是先建立特征库,再将待识别的信号经处理后与特征库比对,得到相似结果并判定输出;从本质上属于基于统计模式的基本理论,由语言模型训练与识别分析两个大的阶段构成并实现。

系统设计的整体结构

系统以 STM32F103C8T6 微控制器为控制核心,搭配微控制器最小核心电路、LD3320 语音识别电路、SD 卡电路、电源电路、用户按键输入电路、串口数据输出电路、状态指示电路等综合组成。该系统体积小巧,可以作为嵌入式组件单元融入用户电路或者板卡中:上电后 STM32F103C8T6 内部程序进行程序初始化、SD 卡文件系统初始化、LD3320 初始化,随后等待识别音频接收,识别完成后输出响应信息或者解码音频。系统整体结构如图 2 所示,最终实现积木式功能组件的全部功能。

微控制核心电路

系统采用 ARM Cortex-M3 内核、ST 公司的 32 位高性能单片机 STM32F103C8T6 为控制核心。该芯片可以达到 72MHz 的工作频率,内置高速存储器(64KB 的闪存和 20KB 的 SRAM),拥有丰富的 I/O 口资源和连接到两条 APB 总线的外设,包括 12 位 ADC、通用 16 位定时器,以及 I2C、SPI、USART、USB、CAN 等总线或串行通信接口;片内资源和扩展接口都十分丰富,该微控制核心专门设计用于满足高稳定性、低功耗、实时性、高性价比的嵌入式产品应用。该内核芯片可以满足非特定人语音识别的功能要求,利用相关电路构成 STM32F103C8T6 的最小系统;在硬件 PCB 中还集成了功能引针输出接口、SD 卡接口、USB 下载/调试电路、用户按键、电源电路等,核心系统电路图如图 3 所示,配合其他外围扩展即可达到功能要求。

基于 ARM 的非特定人语音识别系统电路设计

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