阅读说明：本技术 一种车载音响语音控制系统 (Vehicle-mounted sound voice control system ) 是由 张帅坤 于 2018-06-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及汽车影音技术领域,提供一种车载音响语音控制系统,包括硬件系统和软件模块,硬件系统由定向拾音器、语音识别模块、控制模块和音响模块组成,拾音器采集驾驶员发出的语音命令,利用语音识别模块将拾音器输出的语音物理声音信号转变成语音数字信号,并识别出语音命令对应的汉字或词语,控制模块产生与之对应的词条编码指令,通过系统I/O口线将控制命令传达给音响；本发明通过采用SDA80D51芯片,实现了车载音响非特定人的语音识别与控制。由于该芯片集成度高,需要外围模块少,设计的硬件电路简单,便于调试检测。(The invention relates to the technical field of automobile audio and video, and provides a vehicle-mounted sound voice control system which comprises a hardware system and a software module, wherein the hardware system consists of a directional sound pick-up, a voice recognition module, a control module and a sound module, the sound pick-up collects a voice command sent by a driver, a voice physical sound signal output by the sound pick-up is converted into a voice digital signal by using the voice recognition module, a Chinese character or a word corresponding to the voice command is recognized, the control module generates a corresponding entry coding instruction, and the control command is transmitted to a sound through an I/O port line of the system; the invention realizes the speech recognition and control of the vehicle-mounted sound unspecified person by adopting the SDA80D51 chip. Because the chip has high integration level, a few peripheral modules are required, and the designed hardware circuit is simple and convenient for debugging and detection.)

一种车载音响语音控制系统

技术领域

本发明涉及汽车影音技术领域，具体涉及一种车载音响语音控制系统。

背景技术

随着现代电子技术在汽车系统中的不断应用，越来越多的车载电器加入到车身电子行列中，使得汽车的各种性能都得到了极大的改善，但汽车驾驶室的开关也越来越多，这就为驾驶员行车中对车载电器的操作提出了更高的要求，同时也给行车过程带来了不安全的隐患。随着语音识别算法的改进和新一代Soc专用语音处理芯片的问世，使用语音命令控制汽车电器的操作能够部分用口代替手的功能，从而减轻驾驶员操作负担，提高行车安全系数。目前我国的车身电子语音控制主要集中在汽车导航系统的应用上，没有充分发挥语音识别技术在车身电子中的应用价值。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种车载音响语音控制系统，解决了现有的车身电子语音控制技术没有充分发挥应用的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种车载音响语音控制系统，包括硬件系统和软件模块，所述硬件系统由定向拾音器、语音识别模块、控制模块和音响模块组成，所述拾音器采集驾驶员发出的语音命令，利用语音识别模块将拾音器输出的语音物理声音信号转变成语音数字信号，并识别出语音命令对应的汉字或词语，所述控制模块产生与之对应的词条编码指令，通过系统I/O口线将控制命令传达给音响，车载音响接收到控制指令产生调节控制动作；所述软件模块包括非特定人语音识别模块和逻辑控制模块。

更进一步地，所述语音识别模块主要由SDA80D51芯片及***电路组成。本模块主要实现对输入的非特定人语音信号的识别和处理功能，输出与语音命令对应的词条编码。

更进一步地，所述控制模块由MCU和模拟开关电路构成，主要完成对语音识别模块输出的识别结果，以及词条编码信号进行逻辑分析和处理，通过模拟开关电路产生对应功能的控制信号输出到音响，控制音响的操作。

更进一步地，所述MCU选用AT89S51，音响按键控制面板为电阻式分流键盘电路，采用电压采样识别模式，对不同键值进行识别，综合SDA80D51芯片输出的I/O电压特性，确定使用继电器模拟控制面板按键的闭合和断开动作。

更进一步地，所述非特定人语音识别模块基于HMM模型算法，所述HMM模型算法通过对大量语音数据进行数据统计，建立识别词条的统计模型语音库，然后从待识别语音中提取特征，与模型库进行匹配，由比较匹配分数得到识别结果，并通过SDA80D51的GPIO口输出识别结果对应的词条编码信号。

更进一步地，所述语音识别模块主要由信号预处理、特征参数提取、模型匹配和Viterbi算法部分组成，所述信号预处理用于输入语音信号的采样、模/数转换，所述特征参数提取采用分帧提取特片。

更进一步地，所述逻辑控制模块查询到语音模块输出的语音词条信号后，查表获得词条编码，根据编码判断对应按键是长按或短按，分别进入相应的子程序处理，输出语音命令所对应的I/O控制信号驱动继电器吸合模拟按键或编码开关动作，并及时复位I/O口。

有益效果

本发明提供了一种车载音响语音控制系统，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：

1、本发明通过采用SDA80D51芯片，实现了车载音响非特定人的语音识别与控制。由于该芯片集成度高，需要***模块少，设计的硬件电路简单，便于调试检测。该设计得到的样机，有较高的识别率、工作稳定、可扩展性强。由于语音识别率随着环境，说话人不同而变化，通过HMM模型算法在噪声很少的环境下可以获得很高的识别率，提高系统的抗噪性和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的线框原理示意图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本实施例的一种车载音响语音控制系统，参照图1：包括硬件系统和软件模块，硬件系统由定向拾音器、语音识别模块、控制模块和音响模块组成，拾音器采集驾驶员发出的语音命令，利用语音识别模块将拾音器输出的语音物理声音信号转变成语音数字信号，并识别出语音命令对应的汉字或词语，控制模块产生与之对应的词条编码指令，通过系统I/O口线将控制命令传达给音响，车载音响接收到控制指令产生调节控制动作，响应驾驶员的语音命令，比如快进、快退或音量调节，软件模块包括非特定人语音识别模块和逻辑控制模块。

语音识别模块主要由SDA80D51芯片及***电路组成。本模块主要实现对输入的非特定人语音信号的识别和处理功能，输出与语音命令对应的词条编码。

控制模块由MCU和模拟开关电路构成，主要完成对语音识别模块输出的识别结果，以及词条编码信号进行逻辑分析和处理，通过模拟开关电路产生对应功能的控制信号输出到音响，控制音响的操作。

MCU选用AT89S51，音响按键控制面板为电阻式分流键盘电路，采用电压采样识别模式，对不同键值进行识别，综合SDA80D51芯片输出的I/O电压特性，确定使用继电器模拟控制面板按键的闭合和断开动作。

非特定人语音识别模块基于HMM模型算法，HMM模型算法通过对大量语音数据进行数据统计，建立识别词条的统计模型语音库，然后从待识别语音中提取特征，与模型库进行匹配，由比较匹配分数得到识别结果，并通过SDA80D51的GPIO口输出识别结果对应的词条编码信号。

语音识别模块主要由信号预处理、特征参数提取、模型匹配和Viterbi算法部分组成，信号预处理用于输入语音信号的采样、模/数转换，特征参数提取采用分帧提取特片。

逻辑控制模块查询到语音模块输出的语音词条信号后，查表获得词条编码，根据编码判断对应按键是长按或短按，分别进入相应的子程序处理，输出语音命令所对应的I/O控制信号驱动继电器吸合模拟按键或编码开关动作，并及时复位I/O口。

通过采用SDA80D51芯片，实现了车载音响非特定人的语音识别与控制。由于该芯片集成度高，需要***模块少，设计的硬件电路简单，便于调试检测。该设计得到的样机，有较高的识别率、工作稳定、可扩展性强。由于语音识别率随着环境，说话人不同而变化，通过HMM模型算法在噪声很少的环境下可以获得很高的识别率，提高系统的抗噪性和鲁棒性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。