智能播种机嵌入式英语语音识别控制系统设计与研究

刘 蕾

(广东技术师范学院天河学院，广州 510640)

0 引言

近年来，随着语音识别技术的持续升级，人工智能语音助手发展迅猛，已被广泛应用于各个领域，包括消费类电子、智能家居、移动和可穿戴设备、监控、汽车、播种机等。本文采用嵌入式控制技术和隐马尔可夫模型HMM语音识别技术，应用WTV180语音芯片，优化设计了嵌入式英语语音识别控制系统，实现了对智能播种机的英语语音识别。

1 英语语音识别算法

播种机嵌入式英语语音识别控制系统由人和机器构成，人和机器分别扮演命令的发出与执行。命令处理的质量效率直接影响播种机的执行结果，因此声音的大小、音色圆润尖锐及音调的高低之分都对系统具有重要意义。本文研究的嵌入式英语语音识别控制系统，首先需要了解声音的产生机理，并根据其特征建立数学模型；然后从时域、频域上进行分析处理，解析出音频信号。

1.1 语音识别算法的数学模型

从结构上来讲，语音识别算法的数学模型主要包括激励、声道和辐射3部分，如图1所示。G(z)为声门脉冲信号；V(z)为声道传输函数；R(z)为辐射阻抗；A为调节函数能量或幅值的系数。该语音识别控制系统的数学模型中最重要是的获得语音信号的输出函数H(z)，表达式为

H(z)=A·U(z)V(z)R(z)

(1)

图1 语音识别算法的数学模型结构Fig.1 The mathematical model structure of speech recognition algorithm

1.2 语音识别算法的预处理

在现实生活中，人们说话的声音是模拟信号，将模拟信号转成数字信号之前，往往需要先进行预处理，也就是采用倍频程衰减对其进行离散化。……