基于LD3320語音模塊的簡易投影燈控制系統

易紅梅，易紅玉，黃東香

(西華大學機械工程學院，四川 成都 610039)

引言

隨著技術的發展，傳統的鍵盤和按鈕才操作已經不能滿足人們得需求了，更方便、更自然、更人性化的人機交互方式成了人們追求的方向。基于聽覺的人機交互方式無疑是最具有交互友好性的方式之一。本系統以STC11L08XE為主控芯片，外圍設有三色燈和投射圖，通過LD3320實現語音控制功能，提高用戶體驗感。STC11L08XE是一款高速、低功耗、低成本的單片機，在實際的成產中，既可以滿足產品的功能需要又可以降低成本。

1 語音識別技術

語音識別技術，也被稱為自動語音識別Automatic Speech Recognition，(ASR)，其目標是將人類的語音中的詞匯內容轉換為計算機可讀的輸入，例如按鍵、二進制編碼或者字符序列。與說話人識別及說話人確認不同，后者嘗試識別或確認發出語音的說話人而非其中所包含的詞匯內容。最早的基于電子計算機的語音識別系統是由AT&T貝爾實驗室開發的Audrey語音識別系統，它能夠識別10個英文數字。其識別方法是跟蹤語音中的共振峰。語音識別技術的最重大突破是隱馬爾科夫模型Hidden Markov Model的應用。從Baum提出相關數學推理，經過Labiner等人的研究，卡內基梅隆大學的李開復最終實現了第一個基于隱馬爾科夫模型的大詞匯量語音識別系統Sphinx。它是第一個高性能的非特定人、大詞匯量連續語音識別系統。此后嚴格來說語音識別技術并沒有脫離HMM框架。盡管多年來研究人員一直嘗試將“聽寫機”推廣，語音識別技術在目前還無法支持無限領域，無限說話人的聽寫機應用。

2 投影燈行業發展情況

投影燈，又稱成像燈，是一種可以將圖像或文字投射到地面或墻上的電器設備。投影燈是專為各種類型的商業場所所設計的燈光系統，如：廣泛應用在特色娛樂活動場所,展覽館,品牌專賣店,賓館,酒店,酒吧,咖啡屋,茶館,商場等。目前市場上，投影燈作為一種全新的廣告媒體，由于其體積小、投影效果美觀，已經滲透于各大商鋪、娛樂場所，不僅如此，投影燈還可以應用到兒童臥室、客廳、汽車等，起點綴、裝飾作用。現在市場上的投影燈種類繁多，動態圖片投影燈，LOGO投影，GOBO廣告圖案燈投影燈系列產品是利用大功率投影設備光學投影原理，采用高亮度的光源配合多種動態效果附件將制作好的燈片上的廣告內容投射到客戶所需要的投影廣告面上形成極富視覺沖擊力的戶外或室內動態廣告效果。主要分為：室外使用效果與室內使用效果兩種，有可用在商店櫥窗內使用的小型設備，也有可以投射在戶外樓面上大型設備.如應用在專業零售商KTVPUB，卡拉OK咖啡廳，銀行酒店，寫字樓.展會展覽，餐館，博物館畫廊，影樓電臺，汽車4S店，大型活動舞臺效果以及會客大廳等，大型設備還適用于體育競技場主題公園商業廣場步行街等戶外廣告場所營造氣氛，會讓人留下特殊印象。顏色有紅色/黃色/藍色/綠色/白色/七彩變色等效果。

總體來說，投影燈作為一種全新的廣告媒體，因其操作簡單、效果美觀、所占空間少、成本低而廣受用戶喜愛。而本投影系統，在結合了市面上投影燈的優點的同時，增加了語音控制的人機交互功能，提高了用戶的實際體驗感。

3 系統總體結構圖

系統的結構框圖如圖一所示。該硬件部分包括STC11L08XE、LD3320、集成RGB全彩LED燈、步進電機。用戶語音通過麥克風傳給LD3320，再由其將處理過的信號發給主控芯片控制外圍電路，實現語音控制投影燈的燈色和圖形變換。

圖一

3.1 硬件介紹

3.1.1 LD3320

LD3320是一款“語音識別”專用芯片，由ICRoute公司設計生產。該芯片集成了語音識別處理器和一些外圍電路，包括A/D,D/A轉換器、麥克風接口、聲音輸出接口等。

3.1.2 STC11L08XE

STC11L08XE是一款高速、低功耗、低成本的單片機，它只有一個時鐘，具有無法解密，高速、高可靠，強抗靜電、強抗干擾等優點。

3.1.3 集成RGB全彩LED燈模塊

該模塊集成了紅、綠、藍三種顏色燈珠，四個引腳，一個公共VCC，三個對應顏色引腳，可通過軟件編程控制對應燈色的明暗，三原色燈色可組合出多種色彩。

3.1.4 步進電機

本系統采用常規的步進電機來控制投影圖片的轉換

4 實際效果

本系統可以通過呼喚“易生活”一級口令，提示燈閃爍后再呼喚“紅燈”、“綠燈”、“藍燈”、“換圖”等二級口令，實現控制集成RGB全彩LED燈模塊的燈色變換和投影圖片的轉換，系統響應快，結構簡單，可以達到美化裝飾的作用，且通過語音交互式的控制方式，提高了用戶的體驗感

5 結束語

投影燈作為一種新的廣告媒體，不僅有廣告宣傳作用，還可以起室內室外的美化裝飾作用，增加語音控制的功能，增加了用戶的體驗感和新奇感；在選材上面，考慮實際的成本及功能實現問題，主控芯片選成本更低的STC11系列。本系統具有反應迅速、低功耗、誤識率低等優點，具有應用推廣的前景。