電視機(jī)智能聲控選合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：介紹了一種基于專用語音識別芯片TSG410的彩電智能聲控選臺系統(tǒng),可以在不對彩電做任何改動的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)語音遙控電視機(jī)。
關(guān)鍵詞：語音識別 彩電遙控 智能聲控選臺
隨著電視頻道數(shù)目的日益增多,傳統(tǒng)的電視遙控方法弊端越來越明顯。它需要觀念記憶大量電視臺對音識別芯片TSG410設(shè)計(jì)了一個(gè)彩電智能聲控選臺系統(tǒng),可以較好地解決記憶頻道這個(gè)難題。尤其對列疾朋友來講,更具有特殊的意義。
該系統(tǒng)不對彩電做任何改動。在保留原有遙控功能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)語音控制選臺,主要功能有：
·開關(guān)電視：電視接通電源處于待命狀態(tài),操作者發(fā)出“開機(jī)”命令,則打開電視機(jī);操作者發(fā)出“關(guān)機(jī)”命令,則關(guān)掉電視機(jī);
·選臺功能：操作者想看XX電視臺的節(jié)目,只要發(fā)出“XX臺”的命令,電視機(jī)自動跳轉(zhuǎn)到該臺。
·識別主人功能：日防止識操作,該系統(tǒng)只能事先錄入命令樣本的操作者語音敏感,其他人發(fā)出的命令包括電視伴音均無效。
·其它功能：具有電視音量、畫面亮度調(diào)節(jié)等適合語音控制的功能。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
我們最初考慮了兩種設(shè)計(jì)方案（見圖1和圖2）,它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。第一種電路不足之處是：電路稍復(fù)雜一點(diǎn),而且要對電視機(jī)的選臺控制電路做必要的改動（當(dāng)然這對電視機(jī)生產(chǎn)廠家是不成問題的）;其優(yōu)點(diǎn)是：只需一個(gè)無線話筒便可聲控選臺,且不必對準(zhǔn)電視機(jī),甚至在另一個(gè)房間也可實(shí)現(xiàn)遙控。第二種電路的優(yōu)點(diǎn)是：不必對電視機(jī)的選臺控制電路做任何的改動;缺點(diǎn)是：所有電路只能靠電池供電,芯片選擇要考慮耗電和工作電壓問題。由于采用紅外遙控發(fā)射來控制電視,該系統(tǒng)須對準(zhǔn)電視機(jī)才能正常工作。綜合考慮各方面因素,我們認(rèn)日第二種設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。
2 各個(gè)功能模塊簡介
2.1 語音命令提取單元
語音命令提供該單元（如圖2）在電視話音和其它噪音背景下,完成提取出操作者語音命令功能,其示意圖如圖3所示。
MIC選用駐極體送話器,它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、頻率響應(yīng)寬、保真度好等優(yōu)點(diǎn),但靈敏度較低,必須再加放大器才行。由于輸出阻抗可高達(dá)10 8Ω數(shù)量級,所在必須進(jìn)行阻抗變換后才能與放大器配合使用。放大器采用差分放大電路,一個(gè)駐極體送話器面對送話者,其輸出接送放大器正向輸入端;另一個(gè)駐極體送話器背對送話者,其輸出接放大器負(fù)向輸入端。由于兩個(gè)送話器相對于電視機(jī)和其它噪聲源的位置基本一樣遠(yuǎn),可以近似認(rèn)日通過二者輸入的干擾是一樣的。但考慮到送話器具有方向性,前者送入的操作者語音命令遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者,適當(dāng)選擇各電阻值可以抵消掉各種干擾。放大器采用運(yùn)放（OPAmps）MAX495（單電源供電+2.7～+6V）。
2.2 語音識別單元
語音識別單元主要由TSG410和非易失性SRAM組成,大體構(gòu)成如下圖4所示。
語音識別功能由專用語音芯片TSG410完成,TSG410是一種新穎功能齊全的語音識別集成電路。它采用CMOS大規(guī)模集成電路制作工藝制造,內(nèi)含除SRAM以外語音識別所需的全部電路,如CPU、A/D轉(zhuǎn)換器、ROM、語音放大器、壓縮器、濾波器、振蕩器及接口電路等。TSG410具有雙列直插和貼片兩種封裝方式,可工作在CPU控制和人
