凌阳SPCE061A单片机实现的语音识别系统

本文介绍了基于凌阳SPCE061A单片机设计的特定人孤立词语音识别系统，利用线性预测倒谱和动态时间规整（DTW）技术实现。该系统结构简洁，性价比高，适合推广和应用。 文章首先指出语音识别技术在人机交互中的重要性，特别是在无需键盘操作的语音命令控制方面。尽管通常语音识别依赖于昂贵的DSP芯片，但本文提出了一种基于凌阳SPCE061A的嵌入式解决方案，以降低成本并提高可应用性。 凌阳SPCE061A是一款16位微控制器，具备微处理器和DSP运算能力，能在2.6至5.5伏电压下工作，频率范围0.375至49.152MHz。其内置的自动增益控制麦克风输入、DAC音频输出以及SACM-S240音频编码功能，支持210秒的语音数据存储，且提供了丰富的C函数库和语音处理库，特别适合于数字语音和语音识别应用。 此外，SPCE061A具有唤醒功能，可以在低功耗模式下运行，只有当输入信号变化触发中断时才会唤醒CPU，这在电池供电设备中非常有用，能有效节省能源。 系统设计中，采用了线性预测倒谱（Linear Predictive Cepstral Coefficients, LPCC）作为特征提取方法，这是一种常见的语音特征表示，能够捕获语音信号的频谱特性。动态时间规整（Dynamic Time Warping, DTW）则用于匹配不同长度的语音模板，实现对特定人孤立词的识别。DTW是一种非线性时间对齐算法，允许语音模板与实际输入在时间轴上进行灵活的匹配，以克服说话速度变化带来的影响。 系统硬件部分包括SPCE061A单片机、麦克风输入电路、音频输出电路以及其他必要的接口电路。软件部分则涉及到语音预处理、特征提取（LPCC）、模板匹配（DTW）和决策逻辑等模块。整个系统设计考虑了实时性和准确性，确保了在有限的硬件资源下实现高效稳定的语音识别功能。 总结来说，该文展示了如何利用凌阳SPCE061A单片机构建一个成本效益高、性能优良的特定人孤立词语音识别系统，为嵌入式语音应用提供了新的解决方案。