【正文】 ，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。其 主 要 功 能 為 ：? 8 位 CPU一、 51 單片機(jī)51 單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容 Intel 8031 指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。第二節(jié) 處理器模塊目前比較流行的單片機(jī)種類有 51 和凌陽，AVR 系列等。 音頻輸入輸出部分：從外界采集語音信號(hào)，將處理處理的信號(hào)通過揚(yáng)聲器播放出去。SPCE061ALCD 顯示控制電路電源電路語音采集電路圖 B 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖二、 功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)中主要包括 LCD 顯示，電源，按鍵，音頻輸入輸出，控制電路和處理器等模塊。STC89C52ISD1730LCD1602電源圖 A 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖B 方案中，系統(tǒng)主要由 61 單片機(jī)及其附屬電路組成，包括 LCD 顯示，控制模塊，語音采集電路等。語音芯片可以工作在兩種的模式。第一節(jié) 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖對(duì)于語音信號(hào)的采集和處理，無論選用何種核心的控制器，其過程都是相同的，就是講外界的語音信號(hào)通過語音采集電路，采集到信號(hào)，然后轉(zhuǎn)交給控制器進(jìn)行處理，控制器再采用不同的壓縮方式對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。為了進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了兩個(gè)基于不同核心處理器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，A 方案基于 51 單片機(jī)，B方案基于凌陽 61 單片機(jī)。舞蹈機(jī)器人設(shè)計(jì)中，要求機(jī)器人能隨著音樂的節(jié)拍翩翩起舞，如果僅僅只是開環(huán)控制，在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)突發(fā)情況或程序的時(shí)間精度定位不嚴(yán)的情況下，機(jī)器人的舞蹈就會(huì)與音樂脫節(jié)，動(dòng)作超前或滯后，大大降低機(jī)器人的智能化。第三節(jié) 本章小結(jié)本章主要結(jié)合上一章對(duì)語音采集系統(tǒng)的分析，結(jié)合設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)符合要求的系統(tǒng)方案，為后續(xù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)作指導(dǎo)。同時(shí)語音芯片處理芯片的存儲(chǔ)時(shí)間的長短和其價(jià)格正相關(guān)，在設(shè)計(jì)機(jī)器人使用的系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，語音芯片無法完成?？刂齐娐奉A(yù)置接口與機(jī)器人使用的舵機(jī)相連接。凌陽 61 單片機(jī)是一款專業(yè)處理語音信號(hào)的芯片，其性能類似 DSP 而且實(shí)現(xiàn)簡單，僅僅需要在單片機(jī)周圍添加附屬電路即可完成對(duì)語音信號(hào)的采集，其主要解決的問題為語音信號(hào)的識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)。A 方案：采用 51 通過控制語音芯片完成對(duì)語音信號(hào)的采集和處理工作，LCD 顯示模塊負(fù)責(zé)顯示。結(jié)合整個(gè)控制過程的的特點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)必須達(dá)到以下性能要求：? 能準(zhǔn)確的采集到外界的語音信息。設(shè)計(jì)采用專用于語音處理的單片機(jī)。第四節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了語音識(shí)別技術(shù)的概念，其研究現(xiàn)狀和發(fā)展的趨勢(shì)和發(fā)展中遇到的一些問題做了總體的介紹，對(duì)整個(gè)課題的背景有了一定的深入了解。語音信號(hào)的端點(diǎn)檢測(cè)是進(jìn)行語音識(shí)別的重要部分，即使在安靜的環(huán)境下，語音識(shí)別一半以上的識(shí)別錯(cuò)誤來自端點(diǎn)檢測(cè)。高噪聲環(huán)境下語音識(shí)別進(jìn)展困難。]15[第三節(jié) 發(fā)展方向經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，語音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了從特定人、小詞匯量、孤立詞的語音識(shí)別到非特定人、大詞匯量、自然語音識(shí)別的發(fā)展過程，取得了輝煌的成就。而是否應(yīng)該選擇幀能量對(duì)數(shù)及其導(dǎo)數(shù)則仍存在爭議。首先如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network,ANN)的方法，該方法重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)語音流進(jìn)行模擬，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)語音進(jìn)行識(shí)別，在關(guān)鍵詞識(shí)別中，其主要用來配合 HMM 以達(dá)到較高的性能。目前絕大多數(shù)系統(tǒng)都采用此種方法。DTW 是效果最好的一種非線性時(shí)間對(duì)準(zhǔn)模板匹配算法，它是語音識(shí)別中一種很成功的匹配算法。在理論上，LP 技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，動(dòng)態(tài)時(shí)間歸整技術(shù)（DTW Dynamic Time Warping）基本成熟，特別是提出了矢量量化（VQ Vector Quantization ）和隱馬爾可夫模型（HMM Hidden Markov Model ）理論。T Bell 實(shí)驗(yàn)室基于共振峰提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)可識(shí)別十個(gè)英文數(shù)字的語音識(shí)別系統(tǒng)—重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 —Audry 系統(tǒng)。機(jī)器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠?qū)W習(xí)和對(duì)外界環(huán)境有一種邏輯判斷思維的機(jī)器。近年來，語音識(shí)別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，逐漸由試驗(yàn)走向商用。語音信號(hào)處理時(shí)建立在語音學(xué)和數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)之上的，其中數(shù)字信號(hào)處理是指對(duì)離散信號(hào)用數(shù)字方式進(jìn)行增強(qiáng)、壓縮、濾波變換和識(shí)別處理。其中語音在機(jī)器人控制中得應(yīng)用更為突出，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人在生產(chǎn)中的地位越來越重要，語音控制機(jī)器人也有著更為重要的地位，語音控制有著其他控制算法不可比擬的優(yōu)勢(shì)，盡管其他的控制算法在控制方面已經(jīng)做得很完善，但是實(shí)際應(yīng)用中的突發(fā)情況對(duì)機(jī)器人的處理還存在不少漏洞，引入語音控制就可以很好的避免一些問題的出現(xiàn)。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 語音信號(hào)的采集與處理畢業(yè)論文目 錄前 言 .........................................................................1第一章 緒論 ....................................................................2第一節(jié) 研究背景和意義 .......................................................2第二節(jié) 研究現(xiàn)狀 .............................................................2第三節(jié) 發(fā)展方向 .............................................................4第四節(jié) 本章小結(jié) .............................................................5第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ...........................................................6第一節(jié) 系統(tǒng)性能指標(biāo) .........................................................6第二節(jié) 方案設(shè)計(jì) .............................................................6第三節(jié) 本章小結(jié) .............................................................8第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...........................................................9第一節(jié) 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 .....................................................9一、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 ........................................................9二、 功能模塊設(shè)計(jì) .........................................................10第二節(jié) 處理器模塊 ..........................................................11一、 51 單片機(jī) ............................................................11二、 SPCE061A 芯片 ........................................................12三、 電源模塊 .............................................................17四、 鍵盤電路 .............................................................18第三節(jié) 語音采集模塊 ........................................................18第四節(jié) 語音處理芯片 ........................................................19第五節(jié) 顯示模塊 ............................................................22第六節(jié) 控制模塊 ............................................................24第七節(jié) 本章小結(jié) ............................................................25第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...........................................................26第一節(jié) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) ........................................................26第二節(jié) 主程序流程圖 ........................................................26重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 第三節(jié) ISD1730 語音采集 .....................................................27第四節(jié) 凌陽單片機(jī)語音處理 ..................................................30一、 凌陽音頻壓縮編碼 .....................................................30二、 語音播報(bào)流程圖 .......................................................31第五節(jié) LCD 顯示子程序 .......................................................33第六節(jié) 本章小結(jié) ............................................................36第五章 系統(tǒng)測(cè)試 ..............................................................37第一節(jié) 仿真測(cè)試 ............................................................37第二節(jié) 硬件測(cè)試 ............................................................37第三節(jié) 系統(tǒng)測(cè)試 ............................................................38第四節(jié) 本章小結(jié) ............................................................38結(jié) 論 ........................................................................39致 謝 ........................................................................40參考文獻(xiàn) ......................................................................41附 錄 ........................................................................42一、英文原文 ................................................................42二、英文翻譯 ................................................................48三、工程設(shè)計(jì)圖紙 ............................................................52A 方案 51 單片機(jī) ............................................................52B 方案：凌陽 61 單片機(jī) ......................................................53四、源程序 ..................................................................54五、其他 ....................................................................64部分仿真截圖 ..............................................................64重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言語音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為涉及聲學(xué)、語言學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別等多學(xué)科技術(shù)的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。隨著其技術(shù)本身的發(fā)展與不但完善，語音技術(shù)將會(huì)在未來的發(fā)展中活得更多的應(yīng)用，語音識(shí)別技術(shù)將會(huì)在工業(yè)控制，家電行業(yè)，通信服務(wù)，汽車電子，醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域得