隨叫隨到”垃圾桶(編輯修改稿)
2024-09-14 17:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇相應(yīng)的準(zhǔn)則，使得有個(gè)比較尖銳的峰值，得到最好的估計(jì)效果。的峰值處即為兩傳聲器間的時(shí)延。但在實(shí)際應(yīng)用中，權(quán)函數(shù)的選取是一個(gè)難點(diǎn)。目前用得較多的是基于互功率譜相位加權(quán)（CSP）法,其中加權(quán)函數(shù)選為。這種方法通過(guò)對(duì)信號(hào)互功率譜的歸一化,去除了信號(hào)的幅度信息,只保留了信號(hào)的相位特性,對(duì)于噪聲和混響都有一定的抑制效果。（2）方位估計(jì)采用幾何定位法，利用角度距離估計(jì)方位。利用兩個(gè)拾音器擺成如圖2所示，利用拾音器1和2接收到得時(shí)間差就可以檢測(cè)出聲源偏離主軸的角度θ。圖2 幾何定位法由圖2可得 （4） （5）由于AB距離和已知，時(shí)延可由式（1）~（3）算出，再由式（4）、（5）可求得聲源偏移正方向的角度θ，則可控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使垃圾桶向用戶(hù)方位旋轉(zhuǎn)并前進(jìn)。針對(duì)特定語(yǔ)音的識(shí)別，本系統(tǒng)采用凌陽(yáng)語(yǔ)音芯片SPCE061A對(duì)所采集的語(yǔ)音進(jìn)行處理，其處理過(guò)程如圖3 所示。首先要濾掉輸入語(yǔ)音信號(hào)的噪音并進(jìn)行預(yù)加重處理，提升高頻分量，然后線(xiàn)性預(yù)測(cè)系數(shù)等方法進(jìn)行頻譜分析，找出語(yǔ)音的特征參數(shù)作為未知模式，與預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，當(dāng)輸入的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征一致時(shí)，計(jì)算機(jī)便識(shí)別輸入的語(yǔ)音信號(hào)并輸出結(jié)果。輸入的語(yǔ)音與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征完全一致固然好，但是，語(yǔ)音含有不確定因素，完全一致的情況幾乎不存在，事實(shí)上沒(méi)有人能以絕對(duì)相同的語(yǔ)調(diào)把一個(gè)詞說(shuō)兩遍。因此，要預(yù)先制定好計(jì)算輸入語(yǔ)音的特征模式與標(biāo)準(zhǔn)模式類(lèi)似程度（或距離度）的算法規(guī)則，把距離最?。醋铑?lèi)似）的模式作為識(shí)別相應(yīng)語(yǔ)音的方法。圖3 SPCE061A識(shí)別過(guò)程 避障算法避障采用聲波反射原理，在測(cè)量過(guò)程中聲波信號(hào)由傳感器發(fā)出，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。因此可以采用時(shí)間差測(cè)距法，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S。即：S=v*Δt/2。式中v為超聲波在空氣中的傳播速度，該值與溫度有關(guān)，經(jīng)計(jì)算其在常溫下近似為340m/s ，Δt為發(fā)射、接收信號(hào)的時(shí)間差。系統(tǒng)中在小汽車(chē)車(chē)前、后、左、右分別放置超聲波傳感器，可分別測(cè)量出垃圾桶與障礙物之間的距離，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近決定垃圾桶的轉(zhuǎn)向。本系統(tǒng)的電源模塊如圖4所示，主要有：TMS320F2812芯片的核心需要+，I/O口需要+；凌陽(yáng)語(yǔ)音芯片SPCE061A的5V供電；拾音器的5V供電；直流電動(dòng)機(jī)的5V供電。圖4 電源模塊 聲源定位模塊聲源定位模塊主要包括拾音器構(gòu)成的麥克風(fēng)陣列和信號(hào)處理單元，如圖5所示。圖5 拾音器與DSP連接圖 本系統(tǒng)中麥克風(fēng)陣列選用2個(gè)拾音器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中拾音器具有低成本、噪聲小、保真度高、工作電壓范圍寬、耗電小、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。其監(jiān)聽(tīng)范圍為3050平方米。由于拾音器所拾取的聲音信號(hào)太小，易受環(huán)境噪聲的影響，因此很有必要對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)信號(hào)調(diào)理單元的處理，使之能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。本系統(tǒng)采取兩級(jí)放大電路，主要用來(lái)將拾音器所得到的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大。又由于AD模塊不能采集負(fù)電壓信號(hào)，因此需要對(duì)放大后的電信號(hào)進(jìn)行偏置，使其不出現(xiàn)負(fù)電壓，便于DSP采樣，使之輸出的誤差更小。 語(yǔ)音識(shí)別模塊本系統(tǒng)以凌陽(yáng)語(yǔ)音芯片SPCE061A的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板作為語(yǔ)音模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的識(shí)別，與專(zhuān)用的語(yǔ)音處理芯片相比，省
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