基于LD3320语音模块的简易投影灯控制系统

易红梅，易红玉，黄东香

(西华大学机械工程学院，四川 成都 610039)

引言

随着技术的发展，传统的键盘和按钮才操作已经不能满足人们得需求了，更方便、更自然、更人性化的人机交互方式成了人们追求的方向。基于听觉的人机交互方式无疑是最具有交互友好性的方式之一。本系统以STC11L08XE为主控芯片，外围设有三色灯和投射图，通过LD3320实现语音控制功能，提高用户体验感。STC11L08XE是一款高速、低功耗、低成本的单片机，在实际的成产中，既可以满足产品的功能需要又可以降低成本。

1 语音识别技术

语音识别技术，也被称为自动语音识别Automatic Speech Recognition，(ASR)，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。最早的基于电子计算机的语音识别系统是由AT&T贝尔实验室开发的Audrey语音识别系统，它能够识别10个英文数字。其识别方法是跟踪语音中的共振峰。语音识别技术的最重大突破是隐马尔科夫模型Hidden Markov Model的应用。从Baum提出相关数学推理，经过Labiner等人的研究，卡内基梅隆大学的李开复最终实现了第一个基于隐马尔科夫模型的大词汇量语音识别系统Sphinx。它是第一个高性能的非特定人、大词汇量连续语音识别系统。此后严格来说语音识别技术并没有脱离HMM框架。尽管多年来研究人员一直尝试将“听写机”推广，语音识别技术在目前还无法支持无限领域，无限说话人的听写机应用。

2 投影灯行业发展情况

投影灯，又称成像灯，是一种可以将图像或文字投射到地面或墙上的电器设备。投影灯是专为各种类型的商业场所所设计的灯光系统，如：广泛应用在特色娱乐活动场所,展览馆,品牌专卖店,宾馆,酒店,酒吧,咖啡屋,茶馆,商场等。目前市场上，投影灯作为一种全新的广告媒体，由于其体积小、投影效果美观，已经渗透于各大商铺、娱乐场所，不仅如此，投影灯还可以应用到儿童卧室、客厅、汽车等，起点缀、装饰作用。现在市场上的投影灯种类繁多，动态图片投影灯，LOGO投影，GOBO广告图案灯投影灯系列产品是利用大功率投影设备光学投影原理，采用高亮度的光源配合多种动态效果附件将制作好的灯片上的广告内容投射到客户所需要的投影广告面上形成极富视觉冲击力的户外或室内动态广告效果。主要分为：室外使用效果与室内使用效果两种，有可用在商店橱窗内使用的小型设备，也有可以投射在户外楼面上大型设备.如应用在专业零售商KTVPUB，卡拉OK咖啡厅，银行酒店，写字楼.展会展览，餐馆，博物馆画廊，影楼电台，汽车4S店，大型活动舞台效果以及会客大厅等，大型设备还适用于体育竞技场主题公园商业广场步行街等户外广告场所营造气氛，会让人留下特殊印象。颜色有红色/黄色/蓝色/绿色/白色/七彩变色等效果。

总体来说，投影灯作为一种全新的广告媒体，因其操作简单、效果美观、所占空间少、成本低而广受用户喜爱。而本投影系统，在结合了市面上投影灯的优点的同时，增加了语音控制的人机交互功能，提高了用户的实际体验感。

3 系统总体结构图

系统的结构框图如图一所示。该硬件部分包括STC11L08XE、LD3320、集成RGB全彩LED灯、步进电机。用户语音通过麦克风传给LD3320，再由其将处理过的信号发给主控芯片控制外围电路，实现语音控制投影灯的灯色和图形变换。

图一

3.1 硬件介绍

3.1.1 LD3320

LD3320是一款“语音识别”专用芯片，由ICRoute公司设计生产。该芯片集成了语音识别处理器和一些外围电路，包括A/D,D/A转换器、麦克风接口、声音输出接口等。

3.1.2 STC11L08XE

STC11L08XE是一款高速、低功耗、低成本的单片机，它只有一个时钟，具有无法解密，高速、高可靠，强抗静电、强抗干扰等优点。

3.1.3 集成RGB全彩LED灯模块

该模块集成了红、绿、蓝三种颜色灯珠，四个引脚，一个公共VCC，三个对应颜色引脚，可通过软件编程控制对应灯色的明暗，三原色灯色可组合出多种色彩。

3.1.4 步进电机

本系统采用常规的步进电机来控制投影图片的转换

4 实际效果

本系统可以通过呼唤“易生活”一级口令，提示灯闪烁后再呼唤“红灯”、“绿灯”、“蓝灯”、“换图”等二级口令，实现控制集成RGB全彩LED灯模块的灯色变换和投影图片的转换，系统响应快，结构简单，可以达到美化装饰的作用，且通过语音交互式的控制方式，提高了用户的体验感

5 结束语

投影灯作为一种新的广告媒体，不仅有广告宣传作用，还可以起室内室外的美化装饰作用，增加语音控制的功能，增加了用户的体验感和新奇感；在选材上面，考虑实际的成本及功能实现问题，主控芯片选成本更低的STC11系列。本系统具有反应迅速、低功耗、误识率低等优点，具有应用推广的前景。