語音技術(shù)在車載設(shè)備中的應(yīng)用

車載電子的發(fā)展從傳統(tǒng)的收音機功能開始，然后沿著CD、VCD/DVD/移動TV、GPS/EOBD、車載電話、移動辦公的路線不斷引入新技術(shù)，并開拓出范圍越來越廣、越來越智能化和人性化的車載應(yīng)用。本文介紹語音技術(shù)在車載設(shè)備中的應(yīng)用，利用這種技術(shù)可將汽車內(nèi)的文字信息以語音形式播放出來，使司機不會因為要看這些信息而分散注意力，從而提高駕駛的安全性。

語音技術(shù)在車載設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。以閱讀為例，隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來和辦公自動化的日益普及，越來越多的信息正以文字的形式存在，但受車載環(huán)境的限制，用眼睛來閱讀文字信息無論對司機和乘客都存在極大不便，此時利用語音合成技術(shù)改造傳統(tǒng)汽車音響，就可讓汽車音響不僅能聽廣播和音樂，還能夠聽用戶自主選擇的各種文字信息。今后的汽車音響除了提供CD、磁帶歌曲和收音機功能，還可將各種類型的文字信息比如小說、Word文檔，Email等下載到車上來聽，并且可以讓用戶選擇自己喜歡的各種信息，實現(xiàn)真正的會朗讀的人性化汽車音響。

語音車載電話

車載電話可為司機在開車期間提供便捷的溝通方式。從安全的角度考慮，在行車途中看信息是非常不方便的，比如看來電號碼、時間、短信息等。采用嵌入式語音合成技術(shù)，可以實現(xiàn)車載電話信息變看為聽，大大加強了信息獲取的途徑，較低了駕駛的危險，給手機增加更多人性化功能。

圖1

系統(tǒng)實現(xiàn)如圖1所示。語音車載電話在原有車載電話的基礎(chǔ)上增加嵌入式語音合成芯片，實現(xiàn)信息內(nèi)容的播放。車載電話通過GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)獲取各類型信息，比如來電信息、短消息等；手機控制模塊將需要合成的各類型信息如來電信息、短消息、通訊錄信息、記事本信息等內(nèi)容轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的文本信息并發(fā)送給嵌入式語音合成芯片；嵌入式語音合成芯片再將文本信息轉(zhuǎn)換為語音通過車內(nèi)音響系統(tǒng)播放給用戶聽。

要在車載電話上實現(xiàn)語音合成功能，可以選擇嵌入式語音芯片或者語音模塊。車載電話本身尺寸較小，功耗也不大，選擇語音芯片比較合適，雖然語音芯片在任意文本合成上的效果比語音模塊差，但完全可以達(dá)到實用要求。另外通過定制的數(shù)字小系統(tǒng)對“來電通知”等也能取得很好的合成效果。語音車載電話采用的S3111語音合成芯片，其工作原理如圖2所示。

圖2

S3111語音芯片通過RS-232異步串口與車載電話主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將手機主控芯片上的信息轉(zhuǎn)換為語音信息通過揚聲器播放給用戶聽。

語音車載電話通過變看為聽，提高駕駛安全系數(shù)。其功能包括：

1．來電號碼播報。將手機收到的來電信息，包括來電次序、來電人、來電號碼、來電時間等信息，以清晰、流暢的語音實現(xiàn)自動播報，手機使用者可以立刻知道來電信息，決定是否接聽；

2．時間及日程提醒。任何時候，只需要按鍵就可以播報出當(dāng)前的時間，在日程提醒時播報出預(yù)約的任務(wù)等；

3．信息播報。配合嵌入式語音合成軟件，可以將收到的各種短信播報出來，解決手機屏幕小，閱讀困難的問題，方便人們獲取信息。

語音車載GPS

目前GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。隨著城市車輛的日益增多，交通壓力日趨嚴(yán)重，如何使駕駛員方便、快捷地獲取信息，變看為聽，降低駕駛危險，已經(jīng)越來越重要。通過嵌入式語音合成技術(shù)也可以將GPS信息轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簦シ沤o司機。

車輛通過車載GPS可實現(xiàn)自身定位，再將自身的位置和狀態(tài)(如速度、方位等)信息通過GPS通訊模塊功能發(fā)送至信息中心；同樣，信息中心也可以向車輛發(fā)送中文簡短信息(如導(dǎo)航信息、天氣預(yù)報、各類定制信息等)。GPS增強了汽車的防盜性能和輔助駕駛功能(導(dǎo)航信息)，但司機獲取信息往往是在駕車的過程中，一邊駕車一邊閱覽信息十分不安全，存在著交通隱患，采用語音技術(shù)能很好解決這個問題。

圖3

系統(tǒng)實現(xiàn)示意圖如圖3。系統(tǒng)由GPS解析模塊、控制模塊、信號處理模塊、嵌入式語音合成模塊構(gòu)成。其工作過程如下：車載GPS通過GPS信息提供網(wǎng)絡(luò)(如GPRS/CDMA)獲取各類型信息，如導(dǎo)航信息、路況信息、天氣預(yù)報或用戶通過信息中心定制的個人信息等；控制模塊將需要合成的各類型信息從GPS解析模塊下載到信號處理模塊；信號處理模塊將信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的文本信息并發(fā)送給嵌入式語音合成模塊；嵌入式語音合成模塊再將文本信息轉(zhuǎn)換為語音通過車內(nèi)音響系統(tǒng)播放給用戶。

語音車載GPS需要合成的文本比較多，而且較為隨意，不好定制，另外每個用戶需要定制的服務(wù)內(nèi)容都不一樣，因此語音合成的效果要求高一些。另外車載GPS本身尺寸較大，很容易找到嵌入語音模塊的空間。從功能上考慮，用戶希望通過GPS實現(xiàn)與信息中心的語音通信功能，這就需要解決語音編解碼的問題，而嵌入式語音合成模塊支持語音編解碼功能。綜合考慮，建議在語音車載GPS采用嵌入式語音合成模塊。

圖4

車載GPS可使用S3231語音合成模塊，其工作原理如圖4。S3231語音模塊通過RS-232異步串口與車載GPS主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)TTS服務(wù)和語音編解碼服務(wù)。在TTS服務(wù)中，S3231將接收到的文本轉(zhuǎn)化為聲音，然后通過音頻輸出通道直接輸出語音；在語音解碼服務(wù)中，S3231將接收到的編碼的數(shù)據(jù)(用戶定制信息，信息中心以語音編碼數(shù)據(jù)方式下傳到車載GPS)解碼成語音數(shù)據(jù)，然后通過音頻輸出通道輸出；而在語音編碼服務(wù)中，S3231將接收到的音頻數(shù)據(jù)(用戶通過麥克風(fēng)輸入)進(jìn)行編碼壓縮，然后通過串口通信將語音數(shù)據(jù)傳送給GPS主控芯片。

語音車載GPS功能可以播放導(dǎo)航信息，讓司機知道最佳行走路線，也可以播放路況信息，讓司機提前做好準(zhǔn)備，以及堵車、緊急事故處理等等。另外還能播放天氣預(yù)報、定制信息，各地信息中心獲知車輛到達(dá)當(dāng)?shù)睾髮?dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報、用戶定制的內(nèi)容服務(wù)告訴司機，用戶定制的信息內(nèi)容模式可為語音壓縮數(shù)據(jù)。