【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 象。是語(yǔ)言的載體，是人類社會(huì)特有的一種信息系統(tǒng)，是社會(huì)交際工具的符號(hào)。音樂(lè)與語(yǔ)音相比更規(guī)范一些，是符號(hào)化了的聲音。但音樂(lè)不能對(duì)所有的聲音進(jìn)行符號(hào)化。樂(lè)譜是符號(hào)化聲音的符號(hào)組，表示比單個(gè)符號(hào)更復(fù)雜的聲音信息內(nèi)容。（2）數(shù)字音頻的采樣和量化 將模擬的（連續(xù)的）聲音波形數(shù)字元化（離散化），以便利數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過(guò)程，主要包括采樣和量化兩個(gè)方面。 數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個(gè)重要參數(shù)。此外，聲道的數(shù)目、相應(yīng)的音頻設(shè)備也是影響音頻質(zhì)量的原因。（3）語(yǔ)音壓縮編碼基礎(chǔ)語(yǔ)音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量是指：數(shù)據(jù)量=(采樣頻率量化位數(shù))/8(字節(jié)數(shù)) 聲道數(shù)目。 壓縮編碼的目的：通過(guò)對(duì)資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來(lái)表達(dá)和傳送聲音信息。 壓縮編碼的必要性：實(shí)際應(yīng)用中，未經(jīng)壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲(chǔ)是不現(xiàn)實(shí)的。 所以要通過(guò)對(duì)信號(hào)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)和冗余信息處理，進(jìn)行資料的壓縮，這樣就可以使我們用較少的資源建立更多的信息。（4）常見(jiàn)的幾種音頻壓縮編碼：1)波形編碼：將時(shí)間域信號(hào)直接變換為數(shù)字代碼，力圖使重建語(yǔ)音波形保持原語(yǔ)音信號(hào)的波形形狀。波形編碼的基本原理是在時(shí)間軸上對(duì)模擬語(yǔ)音按一定的速率抽樣，然后將幅度樣本分層量化，并用代碼表示。譯碼是其反過(guò)程，將收到的數(shù)字序列經(jīng)過(guò)譯碼和濾波恢復(fù)成模擬信號(hào)。 波形編碼特點(diǎn)：高話音質(zhì)量、高碼率，適于高保真音樂(lè)及語(yǔ)音。2)參數(shù)編碼：參數(shù)編碼又稱為聲源編碼，是將信源信號(hào)在頻率域或其它正交變換域提取特征參數(shù)，并將其變換成數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。譯碼為其反過(guò)程，將收到的數(shù)字序列經(jīng)變換恢復(fù)特征參量，再根據(jù)特征參量重建語(yǔ)音信號(hào)。具體說(shuō)，參數(shù)編碼是通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)特征參數(shù)的提取和編碼，力圖使重建語(yǔ)音信號(hào)具有盡可能高的準(zhǔn)確性，但重建信號(hào)的波形同原語(yǔ)音信號(hào)的波形可能會(huì)有相當(dāng)大的差別。 參數(shù)編碼特點(diǎn)：壓縮比大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，廉價(jià)！3)混合編碼：混合編碼使用參數(shù)編碼技術(shù)和波形編碼技術(shù)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展為語(yǔ)音編碼技術(shù)的研究提供了強(qiáng)有力的工具，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，則為語(yǔ)音編碼的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。80年代以來(lái)，語(yǔ)音編碼技術(shù)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，產(chǎn)生了新一代的編碼算法，這就是混合編碼。它將波形編碼和參數(shù)編碼組合起來(lái)，克服了原有波形編碼和參數(shù)編碼的弱點(diǎn)，結(jié)合各自的長(zhǎng)處，力圖保持波形編碼的高質(zhì)量和參數(shù)編碼的低速率。 總之，音頻壓縮技術(shù)之趨勢(shì)有兩個(gè)： 1)降低資料率，提高壓縮比，用于廉價(jià)、低保真場(chǎng)合（如：電話）。 2)追求高保真度，復(fù)雜的壓縮技術(shù)（如：CD）。 凌陽(yáng)語(yǔ)音的播放、錄制、合成和辨識(shí)凌陽(yáng)的SPCE061A是16位單片機(jī)，具有DSP功能，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時(shí)鐘頻率可達(dá)到49MHz，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢(shì)等等，這些都無(wú)疑為語(yǔ)音的播放、錄放、合成及辨識(shí)提供了條件。凌陽(yáng)壓縮算法中SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240主要是用來(lái)放音，可用于語(yǔ)音提示，而DVR則用來(lái)錄放音。對(duì)于音樂(lè)合成MS01，該算法較繁瑣，而且需要具備音樂(lè)理論、配器法及和聲學(xué)知識(shí)。對(duì)于語(yǔ)音辨識(shí)主要有以下兩種：1) 特定發(fā)音人識(shí)別SD（Speaker Dependent）：是指語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練人的語(yǔ)音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別。2) 非特定發(fā)音人識(shí)別SI（Speaker Independent）：是指語(yǔ)音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓(xùn)練，可以識(shí)別一群人的命令。:模式匹配詞典濾除噪音預(yù)加重濾波器組PARCOR系數(shù)線性預(yù)測(cè)系數(shù)過(guò)零次數(shù)能量相關(guān)數(shù)等語(yǔ)音分析語(yǔ)音識(shí)別結(jié)果輸出 語(yǔ)音識(shí)別電路結(jié)構(gòu) 語(yǔ)音辨識(shí)初始化調(diào)用訓(xùn)練模塊初始化識(shí)別器啟動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控辨識(shí)處理辨識(shí)部分特定語(yǔ)者辨識(shí)SD（Speaker Dependent）即語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練某人的語(yǔ)音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別。 語(yǔ)音辨識(shí)的一個(gè)整體框圖同樣語(yǔ)音辨識(shí)也將其一些功能作成模塊，并通過(guò)API調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。這樣就能簡(jiǎn)單的操作語(yǔ)音訓(xùn)練的程序。但是訓(xùn)練時(shí)需要注意一下事情：（1）在調(diào)用訓(xùn)練程序之前，確保識(shí)別器正確的初始化。（2）訓(xùn)練次數(shù)是2時(shí)，則兩次一定會(huì)有差異，所以一定要保證兩次訓(xùn)練結(jié)果接近（3）為了增強(qiáng)可靠性，最好訓(xùn)練兩次，否則辨識(shí)的命令就會(huì)傾向于噪音（4）調(diào)用函數(shù)后，等待2秒開(kāi)始訓(xùn)練，每條命令只有1 .3秒，也就是說(shuō)。 無(wú)線傳輸模塊 模塊簡(jiǎn)介（1）基本特性與參數(shù)指標(biāo)：工作電壓： 模塊尺寸：27mm*31mm （2）功能簡(jiǎn)介：可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。 可以開(kāi)發(fā)無(wú)線的電子產(chǎn)品：如無(wú)線遙控器、無(wú)線麥克、無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線的文件傳輸系統(tǒng)等。（3）圖 無(wú)線傳輸模組結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)用時(shí)，需要通過(guò)10Pin接口J1直接和61板的I/O端口相連接即可。如果需要兩個(gè)通道接收，可以將預(yù)留端口J2引出，接到單片機(jī)對(duì)應(yīng)的I/O上即可。 電路原理圖簡(jiǎn)介 （1）nRF2401A及其外圍電路nRF2401A及其外圍電路如圖 ，包括nRF2401A芯片部分、穩(wěn)壓部分、晶振部分、天線部分。電壓VDD經(jīng)電容CCC3處理后為芯片提供工作電壓；晶振部分包括YCC10，晶振Y1允許值為：4MHz、8MHz、12 MHz、16 MHz，如果需要1Mbps的通信速率，則必須選擇16MHz晶振。天線部分包括電感LL2，用來(lái)將nRF2401A芯片ANT或者將電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)輸入芯片的ANTANT2管腳。 nRF2401A及其外圍電路（2）指示電路 電路板上提供了一個(gè)電源指示燈，其電路如圖 。圖 電源指示電路（3）接口電路 為方便與61板的連接，模組提供了兩個(gè)接口JJ2，其中J1為nRF2401A的控制端口和通道1的收發(fā)通道，J2為預(yù)留端口，是通道2的接收通道。J1接口為10Pin的插孔，其布局和61板的I/O端口布局一致，可以直接插接到61板的I/O端口使用。J2預(yù)留，如果需要采用雙通道接收時(shí)，可以將J2對(duì)應(yīng)的3根信號(hào)線引出，接到單片機(jī)的I/O上即可。圖 接口電路對(duì)應(yīng)的I/。 芯片管腳連接及功能描述2401A管腳作用描述PWR_UPnRF2401A芯片上電CEnRF2401A使能CSnRF2401A片選DR1通道1數(shù)據(jù)請(qǐng)求CLK1通道1時(shí)鐘DATA1通道1數(shù)據(jù)DR2通道2數(shù)據(jù)請(qǐng)求CLK2通道2時(shí)鐘DATA2通道2數(shù)據(jù) 億學(xué)通小車 功能概述該套件具備功能如下：（1）使用了四個(gè)獨(dú)立的電機(jī)，增大了驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)彎的靈活性；（2）使用了 L293D 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，增加了PWM 電機(jī)調(diào)速功能；（3）具有測(cè)速碼盤(pán)（安裝在第一級(jí)輸出），提高了轉(zhuǎn)速測(cè)量精度；（4）具有開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器接口；（5）具有外部電源接口和電池盒接口，方便了小車用電選擇；（6）具有電壓選擇端口，可以使用干電池或充電電池供電（干電池供電時(shí)電壓選擇端跳線拿掉）；（7）保留了萬(wàn)向輪固定孔，四輪車可以方便改裝為三輪車；（8）具有運(yùn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速指示燈，控制時(shí)更直觀；（9）具有 DIY 競(jìng)賽小車的擴(kuò)展板，可以直接把單片機(jī)電路、顯示電路、通訊電路、遙控電路等焊接上面，不需要再額外增加電路，方便了擴(kuò)展；（10）為單片機(jī)控制板預(yù)留了電源和控制端口。 參數(shù)說(shuō)明（1） 成品尺寸：12(cm)（2） 車體：四電機(jī)/兩路電機(jī)驅(qū)動(dòng)；（3）供電：電池（四節(jié) AA 電池：4 4）（4）工作電壓：DC 4V~6V(本套件提供6V 電壓輸入)（5）工作電流：運(yùn)動(dòng)時(shí)約 200400mA（6）最大運(yùn)行速度：30cm/s（7）最大負(fù)載：2Kg（以上參數(shù)在6V 工作電壓下測(cè)量獲得。實(shí)際參數(shù)以實(shí)際工作狀況為準(zhǔn)） 電路接口說(shuō)明電機(jī)控制部分，是最常見(jiàn)的 L293D 芯片作為驅(qū)動(dòng)芯片。控制端口定義如下：VCC:電源輸出端；EN2:第二路驅(qū)動(dòng)使能端/PWM 輸入端；EN1:第一路驅(qū)動(dòng)使能端/PWM 輸入端；IN4/IN3:電機(jī)方向控制端；IN2/IN1:電機(jī)方向控制端；S2:第一路測(cè)速傳感器接口；S1:第二路測(cè)速傳感器接口；GND:地； 邏輯狀態(tài)控制EN1/PWM1IN1IN2狀態(tài)EN2/PWM2IN1IN1狀態(tài)100停止1 0 0停止01正轉(zhuǎn) 0 1正轉(zhuǎn)10反轉(zhuǎn) 1 0反轉(zhuǎn)11—— 1 1——01/01/0停止0 1/0 1/0停止 各部分的電路圖（1）、： 電源電路圖 電源電路圖 電源電路圖（2）驅(qū)動(dòng)電路。 驅(qū)動(dòng)電路圖至此，主要使用的小車的詳細(xì)概況就介紹完全，對(duì)小車的整體使用方法也了如指掌，本次設(shè)計(jì)對(duì)小車的要求就是能完成邏輯狀態(tài)表中的行動(dòng)即可。 小車安裝過(guò)程步驟一：組裝前的準(zhǔn)備首先請(qǐng)檢查配件是否齊全。根據(jù)零件清單檢查四驅(qū)車套件，清點(diǎn)并認(rèn)知每個(gè)零件，以便于進(jìn)。備注：套件中的基米螺絲（和管狀螺母、L 型六角工具在一個(gè)包裝內(nèi)）體積非常小，清點(diǎn)物品時(shí)不要丟失。步驟二：檢測(cè)電機(jī)；安裝緊固齒輪和碼盤(pán)。（1）利用實(shí)驗(yàn)室電源（穩(wěn)壓電源或電池之類）測(cè)試電機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)（ 即可，短時(shí)間接通，確認(rèn)能正常轉(zhuǎn)動(dòng)后即放開(kāi)。避免長(zhǎng)時(shí)間大電流工作，以防電機(jī)線圈燒壞）；（2）找出緊固齒輪（即清單中的齒輪，三個(gè)齒輪中最小的那種，和電機(jī)在一個(gè)袋子里面），把小齒輪平放在桌子等較硬的平面上，然后把馬達(dá)的軸承裝進(jìn)齒輪的孔的位置。然后用力按，也可以使用錘頭之類的重物輕輕敲擊馬達(dá)后面的軸承，使齒輪固定在電機(jī)軸上。如果要加裝測(cè)速碼盤(pán)，可以在安裝好小齒輪后，將碼盤(pán)放在小齒輪下，讓電機(jī)軸對(duì)準(zhǔn)碼盤(pán)中心孔，輕輕敲打，即可完成安裝。步驟三：將長(zhǎng)軸安裝在合頁(yè)上具體操作如下所示：將長(zhǎng)軸平放在合頁(yè)凹槽內(nèi)，調(diào)整伸出合頁(yè)外長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，使之兩邊長(zhǎng)度相等，然后用尖嘴鉗或其他工具將長(zhǎng)軸和合頁(yè)壓緊，使之不會(huì)松動(dòng)。備注：步驟二和步驟三都是正式組裝前的準(zhǔn)備過(guò)程，可以調(diào)換順序。步驟四：正式組裝（1）固定電機(jī)備注：固定電機(jī)前，請(qǐng)先看一下四驅(qū)車控制板兩端的凹槽，較寬較深凹槽一端（旁邊有兩條窄縫）是安裝帶碼盤(pán)電機(jī)的；另外一端（凹槽旁邊帶圓形固定孔的）是安裝不帶碼盤(pán)電機(jī)的，這個(gè)要看好了，防止返工。現(xiàn)在開(kāi)始固定電機(jī)：將電機(jī)塞進(jìn)“固定馬達(dá)塑料件”下，調(diào)整好方向，然后用一個(gè)M28螺絲先固定一角；使用同樣方法固定另外一個(gè)馬達(dá)固定件的一角。然后開(kāi)始安裝短軸“2”。（2）安裝短軸掰開(kāi)馬達(dá)塑料件，將短軸平推到固定件凹槽處，調(diào)整兩側(cè)露出短軸的長(zhǎng)度，使二者相等，然后用手壓實(shí)；（3）安裝長(zhǎng)軸我們?cè)谇懊娌襟E三中已經(jīng)將合頁(yè)和長(zhǎng)軸固定好，現(xiàn)在拿過(guò)來(lái)，放在控制板背面，有四個(gè)孔是和上面的固定件重合的，這個(gè)時(shí)候可以使用M28 螺絲固定合頁(yè)和馬達(dá)塑料件了。備注：一定要注意，合頁(yè)的缺口是朝向板子上圓孔的（見(jiàn)下圖），不要弄錯(cuò)方向，否則齒輪會(huì)安裝不上。（4）安裝齒輪和輪子從上面的小車組裝圖可以看出，短軸和長(zhǎng)軸兩側(cè)分別有一個(gè)齒輪，兩個(gè)齒輪外部齒數(shù)都是50，大小也一樣，所以容易弄混。這里說(shuō)明一下，短軸上面的齒輪○2 的中心齒輪比長(zhǎng)軸上面的齒輪○1 的體積小，齒數(shù)也少（齒輪○2 中心齒是10 個(gè)，齒輪○1 的中心齒是12 個(gè)）。從用途看，齒輪○1 是連接橡膠輪胎的，如果使用齒輪○2 固定橡膠輪胎，橡膠輪胎就會(huì)滑動(dòng)。這樣試一下就可以分出兩種齒輪了。當(dāng)然用肉眼看也是很容易分辨出來(lái)的。（5）安裝管狀螺母安裝好橡膠輪胎后，為了防止輪胎從長(zhǎng)軸上脫落，我們還要用管狀螺母將其固定住。這時(shí)候就要使用L 型六角工具了。先將基米螺絲安裝在管狀螺母上（旋進(jìn)去的長(zhǎng)度不要太深，以不露出管狀螺母內(nèi)孔表面為準(zhǔn)）；然后將管狀螺母套在長(zhǎng)軸上，調(diào)整管狀螺母和橡膠輪胎的間隙，確定位置后，用L 型六角工具緊固即可。按照同樣方法安裝另外一側(cè)的電機(jī)和配件，這樣核心部件就安裝完成了。步驟五：為電機(jī)焊接插線套件中提供了四條兩 pin 的杜邦線，我們現(xiàn)在就將杜邦線焊接在電機(jī)上。簡(jiǎn)單比對(duì)一下電機(jī)接線頭和控制板上電機(jī)插口的距離，剪去多余的線段，剝開(kāi)線頭，將杜邦線焊接在電機(jī)上。備注：為了接線統(tǒng)一，建議焊接時(shí)，紅線焊接在電機(jī)帶紅點(diǎn)的接線端上，黑線焊接另外端口。步驟六：安裝電池盒在裝銅柱的袋子中，有兩個(gè) M316 的螺絲和M3 的螺母，這就是固定電池盒用的了。將螺絲穿過(guò)電池盒固定孔，固定在控制板上。備注：由于電池盒要連接到板子JUMP10 附近的接線端子上，所以在安裝電池盒前，要調(diào)整電池盒方向，以使電池盒連線有足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)度固定在控制板電源接頭上。步驟七：測(cè)試給電池盒安裝電池（如果使用 干電池，請(qǐng)將J1 跳線帽拿掉；如果使用5V 穩(wěn)壓電源或充電電池，則不需要），按照下表邏輯關(guān)系給各IO 口供電，查看電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況（由于L293D懸空默認(rèn)高電平，所以高電平輸入時(shí)，可以懸空）。如果有個(gè)別電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)改變電機(jī)接口，以確定是電機(jī)問(wèn)題還是控制板問(wèn)題；如果轉(zhuǎn)動(dòng)有噪音，請(qǐng)調(diào)整管狀螺母和橡膠輪胎的間隙，以減少摩擦力；或涂抹潤(rùn)滑劑。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 語(yǔ)音識(shí)別軟件設(shè)計(jì) 語(yǔ)音識(shí)別的具體流程語(yǔ)音識(shí)別主要分為“訓(xùn)練”和“識(shí)別”兩個(gè)階段。在訓(xùn)練階段，單片機(jī)對(duì)采集到的語(yǔ)音樣本進(jìn)行分析處理，從中提取出語(yǔ)音特征信息，建立一個(gè)特征模型；在識(shí)別階段，單片機(jī)對(duì)采集到的語(yǔ)音樣本也進(jìn)行類似的分析處理，提取出語(yǔ)音的特征信息，然后將這個(gè)特征信息模型與已有的特征模型進(jìn)行對(duì)比，如果二者達(dá)到了一定的匹配度，則輸入的語(yǔ)音被識(shí)別。訓(xùn)練過(guò)程開(kāi)始定時(shí)采集語(yǔ)音返回中斷服務(wù)語(yǔ)音特征模型開(kāi)始初始化RAM執(zhí)行訓(xùn)練，獲取訓(xùn)練結(jié)果