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基于ARM的实时语音识别系统在家庭监护机器人 2

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基于ATK的语音识别软件应用系统的由语音信号采集模块、基于DMA的双向高速RAM存取模块、ATK语音识别模块、系统管理模块、语音输出模块等模块组成,如图4所示。

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在软件设计中,系统管理模块主要负责系统的总体管理调度,是应用系统的调度中心;语音信号采集模块主要负责控制数据采集芯片TPS 65930;基于DMA的双向RAM存取模块主要负责实现DMA驱动及双向RAM的读写存取,使用了通道1来实现高速地把语音信号采集到的数据 存储到RAM上,并使用通道2实现高速地把RAM的数据取出来,用于语音的识别;语音输出模块主要负责把相应的音频数据送到TPS65930,并控制TPS6 5930对接收到的音频解码输出到功放电路,实现语音输出的功能。软件的设计流程图如图5所示。

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2 语音识别系统实验及结果

文中设计的语音识别系统如图6所示。在实验中总共进行了3轮话语 测试 ,每轮300句话语 测试 , 其中150句为家庭监护机器人需要识别的话语,150句话语为机器人不予置理的无关话语。本系统只设置10个需要识别的话语,由15名学生分别读音进行测 试。同时对无关话语也是由该15名学生,每人10句分别随机读音测试。从显示结果可以看出,第1轮中,先测试的150句无关话语中,能正确识别出无关话语 数为150句,识别出无关话语率为100%,但对需识别的话语中,正确识别出148句,2句识别出错,识别率为98.67%;在第2轮中,同样先测试的 150句无关话语中,能正确识别出无关话语数为150句,识别出为无关话语率为100%,但对需识别的话语中,正确识别出142句,8句识别出错,识别率 为94.67%;在第3轮中,同样先测试的150句无关话语中,能正确识别出无关话语数为150句,识别出无关话语率为100%,但对需识别的话语中,正 确识别出146句,识别率为97.33%。在3轮测试中,系统都能实时响应所有语句,未出现漏句现象。并且在实验测试的过程中,系统的响应速度都非常快, 感观上没有时间延迟,与真人交流速度相当。

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从实验测试结果可看出,对于识别10个需要识别的话语的识别率高达94.67%以上,具有较高的识别率,因而该语音识别系统较好达到了家庭监护机器人使用的要求。

3 结论

文中通过DSP、DMA和 armCortex-A8的并行处理,利用双缓冲的方法,在 嵌入式Linux上实现了基于ATK的实时语音识别系统。该系统可以实时地实现语音识别,具有较高识别率,较快的响应速度。可以应用在家庭监护机器人及其相关领域中。
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