電視機(jī)智能聲控選臺系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

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)計了一個彩電智能聲控選臺系統(tǒng)，可以較好地解決記憶頻道這個難題。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)計方案

我們最初考慮了兩種設(shè)計方案（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)計方案切實(shí)可行。

2 各個功能模塊簡介

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。

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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。