一種新型語音識別感應系統

王悅銘　祝思雨　康雅婷

摘 要：現代生活節奏快，更新快，所有的更新換代都是為了讓人們的生活更加輕松美好。年輕人容易心浮氣躁，馬馬虎虎，經常找不到東西。老年人容易記憶力下降，經常上一秒還記得自己把東西放在了哪里，下一秒就忘記了。每天都有人在為找不到某樣東西而苦惱煩悶，這種新型實用語音識別系統可以很好的解決找不到東西的問題，使人們的現實生活狀態進一步貼切于心理期望狀態，提高人們的幸福感。同時，這種系統的外形美觀，會被人們所喜愛，可能會成為一種新型的時尚元素。

關鍵詞： 語音識別;語音感應;便攜尋找;獨立專屬

一、語音識別感應系統的研究背景以及以往裝置研究現狀分析

1.研究背景

1.1語音識別感應系統的設計背景

隨著科學技術的不斷發展，語音識別（Speech Recognition）技術隨之出現語音識別技術就是讓機器通過識別和理解把語音信號轉變為相應的文本或命令的高技術。語音識別是一門交叉學科，它正逐步成為信息技術中人機接口的關鍵技術，語音識別技術與語音合成技術的結合，使人們能夠甩掉鍵盤，通過語音命令進行操作。語音技術的應用已經成為一個具有競爭性的新興高技術產業。當今，語音識別產品在人機認交互應用中己經占到越來越大的比例。

1.2以往研究現狀分析

國內外研究現狀語音識別的研究工作可以追溯到20世紀50年代AT&貝爾實驗室的Audry系統，它是第一個可以識別十個英文數字的語音識別系統。但真正取得實質性進展，并將其作為一個重要的課題開展研究則是在60代末70年代初。這首先是因為計算機技術的發展為語音識別的實現提供了硬件和軟件的可能，更重要的是語音信號線性預測編碼（LPC）技術和動態時間規整（DTW）技術的提出，有效的解決了語音信號的特征提取和不等長匹配問題。

隨著消費電子的快速發展，更加智能化設備的快速普及，各種新型技術也隨應產生。語音作為基本的、主要的、關鍵的交互方式，越來越多的應用于智能設備的交互應用中。由于現階段消費電子作為整個系統的設計短板，各個系統設計廠家、平臺以及關鍵器件廠家都想在功耗上面做出更多的貢獻。

二、新型語音識別感應系統研究內容

該系統主要由外部雙層保護殼、供電裝置、充放電裝置、語音識別裝置、語音播放裝置五大模塊組成。針對此五大模塊做以下細化設計。

該系統外部保護殼包含兩層，其中最里面一層外殼采用輕便堅固的金屬外殼，其外層可以包裝上橡膠外殼，使其觸感柔軟舒適，其次橡膠外殼具有良好的彈塑性、緩沖性、絕緣性和防水性。同時根據使用人群的不同外層材料可以具有一定的變化。使其具有更大的推廣度。

針對供電裝置采用1000mA不含有金屬態鋰的鋰離子電池，安全可靠并且可以重復使用。相比堿性鋅錳電池、干電池等常用電池，其鋰離子電池具有能量高，壽命長，體積小，額定電壓高，高功率承受力，自放電率低，無毒、無害、綠色環保、無污染，循環性能優越、可快速充放電、充電效率高達100%的優點。

該裝置采用通用型YU1150/YU115W插頭與普通型USB數據線為電池充電，YU1150/YU115W的輸出功率為5.0V-1.2A，即使在電量用盡的情況下也能在40分鐘內完成充電。

語音識別裝置（其工作原理如圖1所示）：語音識別芯片也叫語音識別IC，與傳統的語音芯片相比，語音識別芯片最大的特點就是能夠語音識別，可以根據語音命令執行相應的回復。該裝置通過MIC接口輸入聲音信號，之后將聲音信號進行頻譜分析提取聲音特征，語音識別器會識別出語言文字中的關鍵詞，并送入MCU（單片機）進行處理，辨別是否在系統的關鍵詞列表內，從而快速做出進一步做出反應。目的是在于使用者能夠盡可能快的接收到該系統反應，，以便于使用者及時找到所需物。

麥克風可以根據采集的外部聲音信號是否超過預設閥值選擇進入語音識別模式或待機模式，以此延長待機時長;減少必要的運行部件的使用頻率，以此延長該裝置的使用壽命。

三、新型語音識別感應系統的實現

該語音識別感應系統如圖2所示，其實際大小與一個U盤大小相似。包括外殼本體1內層為金屬材料、外層多變（可為具有舒適美觀等特點的橡膠、毛絨、布料。形狀可根據市場需求更改），所述外殼本體的中部設有凹槽3，凹槽3放置鋰離子電池，外殼本體的下部還設有凹槽4、凹槽5，凹槽4內放置語音識別裝置，凹槽5內放置語音播放裝置。凹槽3鋰電池與設在外殼本體上部凹槽2的5v充電接口連接，通過充電管理裝置對鋰電池進行充電管理。

其工作流程如圖3所示。先將該語音識別感應裝置連接到如鑰匙等易丟失的物品上，給裝置預先錄入指定語音命令，語音接收裝置負責接收外界傳來的各種語音，在使用過程中若找不到鑰匙在哪里了，可以發出特定語音指令，當語音識別裝置識別到與預先錄入到模板庫的語音樣本相匹配的特定語音指令信號后，觸發語音播放裝置，發出回應信號，讓人可以根據聲源找尋攜帶該新型語音識別感應系統的物品所在地，從而找到物品。

四、總結與展望

語音識別技術發展到今天，特別是中小詞匯量非特定人語音識別系統識別精度已經大于98%，對特定人語音識別系統的識別精度就更高。這些技術已經能夠滿足通常應用的要求。由于大規模集成電路技術的發展，這些復雜的語音識別系統也已經完全可以制成專用芯片，大量生產。調查統計表明多達85%以上的人對語音識別的信息 查詢服務系統的性能表示滿意。可以預測在近五到十年內，語音識別系統的應用將更加廣泛。

該語音識別感應系統為一種輕奢侈品，時尚美觀，并且可以為人提供切實的便利，新鮮電子產品對于年輕人總有無限的吸引力，尤其該產品外觀美麗可愛，更加符合潮流消費的理念，因而“新型語音識別感應系統”的研究成功必然會受到社會普遍關注和支持。

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