語音信號及單片機(jī)處理

前言

　　語音信號的數(shù)字化處理和應(yīng)用隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展而普及，并在結(jié)合單片機(jī)應(yīng)用的過程中不斷得到深人。單片機(jī)不但以其高可靠性、高性能價格比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、現(xiàn)代通信設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)，以及測控領(lǐng)域等方面得到了廣泛的應(yīng)用，更由于16位單片機(jī)的出現(xiàn)，處理能力得到提高，具備DsP功能，可以采用單片機(jī)技術(shù)直接對語音信號進(jìn)行處理和應(yīng)用，使單片機(jī)作為微控制器具備了更多更強(qiáng)的功能，并使應(yīng)用系統(tǒng)形式多樣化，成為“能聽會說”的機(jī)器，利用機(jī)器視覺也將成為可能。本書的編寫以掌握語音信號及其處理技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)對單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)，使單片機(jī)軟硬件知識的學(xué)習(xí)能夠落實到有效結(jié)合工程實際需要，實現(xiàn)提高綜合開發(fā)能力的目標(biāo)。本書介紹的凌陽16位61系列單片機(jī)，可以作為學(xué)習(xí)單片機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)的入門技術(shù)。由于其功能強(qiáng)、性能好、上手快，也可以很快提高M(jìn)CS-51等型號單片機(jī)的愛好者的應(yīng)用能力。許多高校的同學(xué)在參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽時也可以此書為參考書?！　”緯鴥?nèi)容兼顧語音信號處理和單片機(jī)原理應(yīng)用，力圖有效地幫助讀者解決在學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用和數(shù)字語音處理技術(shù)過程中碰到的技術(shù)問題，同時也是理論教學(xué)和工程實踐相結(jié)合的嘗試。全書分為13章?！　〉?章介紹了語音信號分析與處理技術(shù)發(fā)展概況和單片機(jī)的發(fā)展趨勢，講述了嵌入式計算機(jī)語音處理的原理和微機(jī)原理的一些基礎(chǔ)知識?！　〉?、3章介紹了語音信號的時域分析原理和記錄文件、語音信號的頻域分析原理和語音識別技術(shù)。

內(nèi)容概要

本書圍繞語音信號的單片機(jī)處理技術(shù)，介紹了語音信號的時域和頻域處理技術(shù)以及語音識別技術(shù)，并以凌陽16位單片機(jī)為例，系統(tǒng)介紹采用凌陽單片機(jī)系統(tǒng)組成、軟硬件的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。特別是結(jié)合單片機(jī)對語音信號的處理和應(yīng)用，使單片機(jī)控制器具備了更多更強(qiáng)的功能，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)形式多樣并“能聽會說”。通過本書的學(xué)習(xí)，能夠掌握語音信號及其處理技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)對單片機(jī)技術(shù)的深入理解，使單片機(jī)軟硬件知識的學(xué)習(xí)能夠有效結(jié)合工程實際需要、進(jìn)而深化理解，使開發(fā)能力得到提高。    本書可以作為高校信息技術(shù)類專業(yè)，以及工程技術(shù)類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的教材和參考書，還可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)單片機(jī)原理和語音信號處理應(yīng)用技術(shù)的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 音頻和語音處理  1.2 國外語音處理技術(shù)概況  1.3 我國語音處理技術(shù)的發(fā)展  1.4 語音處理技術(shù)的發(fā)展趨勢  1.5 嵌入式語音處理技術(shù)  1.6 單片機(jī)的歷史及發(fā)展  1.7 凌陽單片機(jī)簡介  習(xí)題第2章 語音信號的時域分析  2.1 語音分析處理概述  2.2 語音信號的數(shù)字化和預(yù)處理  2.3 語音信號的加窗處理  2.4 短時平均能量與短時平均幅度  2.5 短時平均過零率  2.6 短時相關(guān)分析  2.7 計算機(jī)中音頻的存儲  習(xí)題第3章 語音信號頻域分析和語音識別  3.1 語音信號的頻域分析概述  3.2 短時傅里葉變換  3.3 傅里葉變換的解釋  3.4 短時傅里葉反變換  3.5 語音識別的一般技術(shù)  3.6 語音識別中的特征提取及其譜失真測度  3.7 語音信號的矢量量化  3.8 模板匹配法  習(xí)題第4章 凌陽16位單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  4.1 SPCE061A單片機(jī)的引腳  4.2 μnSPTM的內(nèi)核結(jié)構(gòu)  4.3 寄存器  4.4 總線  4.5 時鐘電路和工作模式  4.6 SPCE061A最小系統(tǒng)與系統(tǒng)復(fù)位  4.7 SPCE061A存儲器結(jié)構(gòu)  習(xí)題 第5章 指令系統(tǒng)  5.1 指令的格式與分類  5.2 數(shù)據(jù)傳遞指令  5.3 算術(shù)運算類指令  5.4 邏輯操作類指令  5.5 控制轉(zhuǎn)移類指令  習(xí)題第6章 SPCE061A單片機(jī)的接口第7章 單片機(jī)中斷系統(tǒng)第8章 系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)第9章 單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計第10章 單片機(jī)C語言程序設(shè)計第11章 61系列單片機(jī)的應(yīng)用第12章 應(yīng)用開發(fā)及支持工具第13章 語音綜合應(yīng)用系弦附錄A μnSPTM的指令集附錄B μnSPTM匯編器偽指令集附錄C 集成開發(fā)環(huán)境IDE參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　在語音識別中，語言上的約束關(guān)系是指語音識別單位之間連接時的相互制約關(guān)系。無論識別基元是音素、音節(jié)、半音節(jié)或詞，這種約束關(guān)系都會存在。在一些特定的語音識別任務(wù)中，可總結(jié)出語法規(guī)則。但是，在大多數(shù)情況下，特別在一般的聽寫機(jī)情況下，用規(guī)則涵蓋所有可能的情況幾乎是不可能的。這時，一般采用統(tǒng)計的方法或統(tǒng)計與語法相結(jié)合的方法來尋找語言單位之間的約束關(guān)系，以建立語言模型。建立語言模型的根本目的在于限制識別器譯碼時的自由度。一種評價語言模型的方法稱為復(fù)雜度，本質(zhì)上是由通信理論中熵的概念演化而來的。熵越低，越利于譯碼，正確的可能性就越高，這正是語言模型之所以能提高識別器性能的根本原因?！　D3．7是一個充分利用各種可能的知識信息的語音識別系統(tǒng)。圖的左邊為知識源，右邊則為相應(yīng)的語音或語言模型。可以看到韻律知識的利用可以跨越聲學(xué)處理和語言級的處理兩個層次。需要指出的是，圖3．7是一個非常一般化的層次圖，它顯示了語音識別是一個多么復(fù)雜的問題。然而，不同的應(yīng)用系統(tǒng)有不同的要求，需要的處理方法也不同。很多實際系統(tǒng)不具備圖3．7的所有特征。在實際系統(tǒng)中，必備的部分是特征提取和聲學(xué)匹配。圖3．7的上半部分可統(tǒng)稱為語言模型。一般在大詞匯量或連續(xù)語音識別中才較多地利用語言模型知識，而且是非常表面化的?！　∧壳皣H上公認(rèn)采用多層次的方法是最好的識別戰(zhàn)略。識別是根據(jù)測度計算的結(jié)果，由門限值決定在某層次上的最佳識別結(jié)果，逐層判定聲學(xué)參數(shù)、單詞、詞法句法、語義等。 　　……

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