易紅梅，易紅玉，黃東香

(西華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川 成都 610039)

引言

隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的鍵盤(pán)和按鈕才操作已經(jīng)不能滿足人們得需求了，更方便、更自然、更人性化的人機(jī)交互方式成了人們追求的方向?；诼?tīng)覺(jué)的人機(jī)交互方式無(wú)疑是最具有交互友好性的方式之一。本系統(tǒng)以STC11L08XE為主控芯片，外圍設(shè)有三色燈和投射圖，通過(guò)LD3320實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制功能，提高用戶體驗(yàn)感。STC11L08XE是一款高速、低功耗、低成本的單片機(jī)，在實(shí)際的成產(chǎn)中，既可以滿足產(chǎn)品的功能需要又可以降低成本。

1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，也被稱為自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別Automatic Speech Recognition，(ASR)，其目標(biāo)是將人類(lèi)的語(yǔ)音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。與說(shuō)話人識(shí)別及說(shuō)話人確認(rèn)不同，后者嘗試識(shí)別或確認(rèn)發(fā)出語(yǔ)音的說(shuō)話人而非其中所包含的詞匯內(nèi)容。最早的基于電子計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)是由AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的Audrey語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，它能夠識(shí)別10個(gè)英文數(shù)字。其識(shí)別方法是跟蹤語(yǔ)音中的共振峰。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的最重大突破是隱馬爾科夫模型Hidden Markov Model的應(yīng)用。從Baum提出相關(guān)數(shù)學(xué)推理，經(jīng)過(guò)Labiner等人的研究，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的李開(kāi)復(fù)最終實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)基于隱馬爾科夫模型的大詞匯量語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)Sphinx。它是第一個(gè)高性能的非特定人、大詞匯量連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。此后嚴(yán)格來(lái)說(shuō)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)并沒(méi)有脫離HMM框架。盡管多年來(lái)研究人員一直嘗試將“聽(tīng)寫(xiě)機(jī)”推廣，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在目前還無(wú)法支持無(wú)限領(lǐng)域，無(wú)限說(shuō)話人的聽(tīng)寫(xiě)機(jī)應(yīng)用。

2 投影燈行業(yè)發(fā)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(shè)備。投影燈是專為各種類(lèi)型的商業(yè)場(chǎng)所所設(shè)計(jì)的燈光系統(tǒng)，如：廣泛應(yīng)用在特色娛樂(lè)活動(dòng)場(chǎng)所,展覽館,品牌專賣(mài)店,賓館,酒店,酒吧,咖啡屋,茶館,商場(chǎng)等。目前市場(chǎng)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(jīng)滲透于各大商鋪、娛樂(lè)場(chǎng)所，不僅如此，投影燈還可以應(yīng)用到兒童臥室、客廳、汽車(chē)等，起點(diǎn)綴、裝飾作用。現(xiàn)在市場(chǎng)上的投影燈種類(lèi)繁多，動(dòng)態(tài)圖片投影燈，LOGO投影，GOBO廣告圖案燈投影燈系列產(chǎn)品是利用大功率投影設(shè)備光學(xué)投影原理，采用高亮度的光源配合多種動(dòng)態(tài)效果附件將制作好的燈片上的廣告內(nèi)容投射到客戶所需要的投影廣告面上形成極富視覺(jué)沖擊力的戶外或室內(nèi)動(dòng)態(tài)廣告效果。主要分為：室外使用效果與室內(nèi)使用效果兩種，有可用在商店櫥窗內(nèi)使用的小型設(shè)備，也有可以投射在戶外樓面上大型設(shè)備.如應(yīng)用在專業(yè)零售商KTVPUB，卡拉OK咖啡廳，銀行酒店，寫(xiě)字樓.展會(huì)展覽，餐館，博物館畫(huà)廊，影樓電臺(tái)，汽車(chē)4S店，大型活動(dòng)舞臺(tái)效果以及會(huì)客大廳等，大型設(shè)備還適用于體育競(jìng)技場(chǎng)主題公園商業(yè)廣場(chǎng)步行街等戶外廣告場(chǎng)所營(yíng)造氣氛，會(huì)讓人留下特殊印象。顏色有紅色/黃色/藍(lán)色/綠色/白色/七彩變色等效果。

總體來(lái)說(shuō)，投影燈作為一種全新的廣告媒體，因其操作簡(jiǎn)單、效果美觀、所占空間少、成本低而廣受用戶喜愛(ài)。而本投影系統(tǒng)，在結(jié)合了市面上投影燈的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，增加了語(yǔ)音控制的人機(jī)交互功能，提高了用戶的實(shí)際體驗(yàn)感。

3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(jìn)電機(jī)。用戶語(yǔ)音通過(guò)麥克風(fēng)傳給LD3320，再由其將處理過(guò)的信號(hào)發(fā)給主控芯片控制外圍電路，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)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(yǔ)音識(shí)別”專用芯片，由ICRoute公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。該芯片集成了語(yǔ)音識(shí)別處理器和一些外圍電路，包括A/D,D/A轉(zhuǎn)換器、麥克風(fēng)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(jī)，它只有一個(gè)時(shí)鐘，具有無(wú)法解密，高速、高可靠，強(qiáng)抗靜電、強(qiáng)抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。

3.1.3 集成RGB全彩LED燈模塊

該模塊集成了紅、綠、藍(lán)三種顏色燈珠，四個(gè)引腳，一個(gè)公共VCC，三個(gè)對(duì)應(yīng)顏色引腳，可通過(guò)軟件編程控制對(duì)應(yīng)燈色的明暗，三原色燈色可組合出多種色彩。

3.1.4 步進(jìn)電機(jī)

本系統(tǒng)采用常規(guī)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制投影圖片的轉(zhuǎn)換

4 實(shí)際效果

本系統(tǒng)可以通過(guò)呼喚“易生活”一級(jí)口令，提示燈閃爍后再呼喚“紅燈”、“綠燈”、“藍(lán)燈”、“換圖”等二級(jí)口令，實(shí)現(xiàn)控制集成RGB全彩LED燈模塊的燈色變換和投影圖片的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)響應(yīng)快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以達(dá)到美化裝飾的作用，且通過(guò)語(yǔ)音交互式的控制方式，提高了用戶的體驗(yàn)感

5 結(jié)束語(yǔ)

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(nèi)室外的美化裝飾作用，增加語(yǔ)音控制的功能，增加了用戶的體驗(yàn)感和新奇感；在選材上面，考慮實(shí)際的成本及功能實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，主控芯片選成本更低的STC11系列。本系統(tǒng)具有反應(yīng)迅速、低功耗、誤識(shí)率低等優(yōu)點(diǎn)，具有應(yīng)用推廣的前景。