引 言
跟着多媒体的开展，音乐播映器作为消费类电子产品，其不断增加的消费要求促进出产厂家选用更先进的技能来进步自己产品的竞争力。近几年来语音辨认技能迅速开展，专门用于语音辨认的芯片层出不穷，如凌阳大学计划推出的SPCE061A单片机，性价比高，运用广泛。结合语音辨认技能与当时盛行的嵌入式技能，规划一款不只具有传统的按键操控功用且能操控语音的音乐播映器，具有必定的市场前景。
1 体系全体计划规划
音频解码方法分为硬件解码和软件解码，硬件解码依据在体系硬件的组织又有单芯片和双芯片方法之分。双芯片方法在于别离解码芯片与操控芯片，解码作用超卓，但价格昂贵；单芯片方法为简化结构献身了音质，但性价比高。软件解码功用完结起来比较灵敏，成本低，但对微操控器的运转速度和内存要求较高。两种解码方法皆有利害。本文提出了一个比较折中的计划，即选用ARM7微处理器的单芯片方法和软件解码方法，使功用优化，一起契合市场需求。此外考虑到语音辨认需实时呼应，可选用语音辨认专用芯片来完结，一起也确保了辨认率。根据以上剖析，主机选用华邦公司出产的W90P710套件，从机选用凌阳公司的 SPCE061A作为语音辨认芯片。根据W90P710的智能音乐播映器结构如图1所示。播映器的运转流程是：用户翻开机器首要进入功用界面，功用界面分音乐形式、录音形式、练习形式和文件办理。若翻开机器时用户没有语音库，则只能用按键操控机器，一起LCD屏提示用户进入练习形式练习语音指令而取得自己的语音库；若练习成功则可以语音操控播映器进入各个形式。进入音乐形式，在播映音乐时，LCD屏显现歌曲的根本信息，如歌名、演唱者、专辑名等，一起可以按键和语音操控音乐的播映，如上一首、下一首、暂停、播映、退出等。在其他3种形式下，只能靠按键操控。
2 硬件规划
依照模块化规划准则，将整个智能音乐播映器分红主控模块、语音辨认模块、音频模块、显现模块和键盘。
2．1 主、从机操控器
W90P710主机是体系操控和办理的中心，完结音乐播映，录音，音乐文件和录音文件的存储、删去、显现，以及与单片机的串口通讯等功用。该处理器以ARM7TDMI为内核，具有以下特性：
①片内集成LCD操控器，便利完结显现功用；
②外部总线接口具有丰厚的片选资源，可扩展NAND Flash等大容量存储设备；
③具有4个串口，可便利完结与凌阳单片机的串口通讯及程序调试。
一起，W90P710主频能到达80 MHz，功耗低，有着非常优异的性价比，特别适用于体系操控范畴。
体系的语音辨认芯片为SPCE061A，是凌阳科技公司推出的针对语音辨认范畴的16位单片机，具有体积小、功耗低、功用好且易于开发等特色。该芯片运用凌阳音频编码SACM_S240方法(2．4 kbps)，能包容210 s的语音数据；具有串行设备接口；7通道10位电压A／D转换器(ADC)和1个单通道的声响专用A／D转换器。声响A／D转换器输入通道，内置麦克风放大器和自动增益操控(AGC)电路。语音形式成功发动或处于练习形式下，单片机自行收集语音信号并进行辨认，辨认成果经过串行接口传给主机。
2．2 音频模块
音频模块在整个体系中起着无足轻重的作用，不但要完结录音功用，并且还需播映MP3音乐、提示音和录音文件。本体系的音频接口由AC97音频接口总线接口和ALC203音频编解码器组成。ALC203是Realtek公司推出的一款经济型音频编解码器，它经过AC97数字音频接口完结音频信号的数字化处理。图2是关于音频编解码的具体完结电路，ALC203的2、3脚接1个24．576 MHz的晶振；5、6、7、10脚和华邦W90P710的AC97数字音频接口AC97-DATO、AC97-BCLK、AC97-DATI、AC97- SYNC相连；MIC1和M%&&&&&%2接麦克风两头；HP-OUT-L和HP-OUT-R脚别离经过一个有极%&&&&&%接到耳机插口处；GPIO1和GPIO0可以硬件调理音量，但本规划选用软件进行音量调理。
2．3 其他模块规划
LCD显现屏选用的是AUO公司的A030DL01(320×240)工业级液晶屏。该液晶屏的五颜六色格局为RGB656格局，五颜六色色深可到达64K色，显现文件名和歌曲根本信，一起因屏幕空间较大，可增加五颜六色布景画面。汉字显现是经过增加字库软件完结的。键盘有4×1个按键，便利用户操控播映器，一起也确保在语音形式不能正确作业时可以按键操控机器。
MPEGDEC_STREAM*MPEGDEC_open(char*filename，MPEGDEC_CTRL*ctrl)；
功用描绘：翻开MPEG音频文件。
参数：filename为待翻开的音频文件，ctrl为操控数据解码信息的结构体。
回来值：翻开成功，则回来包括数据流信息和解码信息的结构体指针；失利，则回来NULL。
void MPEGDEC_dose(MPEGDEC_STREAM*mpds)；
功用描绘：封闭MPEG音频文件。
参数：mpds指向待封闭的音频文件。
无回来值。
unsigned long MPEGDEC_decode_frame(MPEGDEC_STREAM*mpds，short*pcm[MPEGDEC_MAX_CHANNELS]);；
功用描绘：为当时翻开的音频文件的一帧解码。
输入：mpds指向翻开的音频文件。
输出：pcm[]寄存解码后的16位音频数据；pcm[0]中寄存单声道或左声道或声道1的数据；pcm[1]中寄存右声道或声道2的数据。
回来值：回来解码一帧的音频数据数目；回来MPEG-DEC_ERR_EOF，则阐明当时帧是最终一帧；回来MPEG-DEC_ERR_BADFRAME，则阐明该帧已损坏。
3．2．2 歌曲根本信息结构体
依照MP3的ID3 V1．0规范界说，MP3文件的最终128字节用来寄存标签头、歌曲名、演唱者等信息。为了在LCD屏上显现当时播映歌曲的根本信息，给出了一个结构体来读取并寄存这些信息。这个结构体界说如下：
3．2．3 播映主流程
当用户选中歌曲进入播映界面时，ARM7主机首要经过串口给单片机发一个指令字0x01，告诉从机进入辨认“播映器”这组指令的函数。从机接收到指令后，首要判别“播映器”这组指令是否现已练习。若练习，则回来0x04，一起播映器的语音形式发动成功；若未练习，则回来0x06，LCD屏显现提示用户练习该库；若从机在规则时刻内(因实时性要求，这儿“规则时刻”指200 ms)回来其他值或未回来值，则播映器的语音形式发动失利。若成功发动语音形式，音乐是分帧解码后播映，在帧一帧循环中，主机需查询键盘和串口，来完结“ 上一首”、“下一首”、“播映”、“暂停”、“退出”和调理音量的功用。若语音形式发动失利，则只需查询键盘。每次接收到“退出”指令时，主机在退出音乐形式前需经过串口发送0x05给单片机，告诉单片机同步退出该形式；单片机接收到指令后，需回来0x04奉告主机已退出。播映的主流程如图4所示。关于语音指令怎么练习，可见参考文献[5]，这儿不再赘述。
4 试验成果
以W90P710开发套件+凌阳SPCE061A为硬件，选用嵌入式操作体系μClinux，在试验室安静和喧闹的情况下(安静时室内噪声为50 dB，喧闹时为60 dB)，测验播映器语音形式的作业效率。在测验语音形式的作业效率前，先进行了按键测验，测验经过率为100％，且音乐播映流通，呼应满意实时性要求。
要使语音形式有用作业，首要需练习“播映器”的语音指令，即“播映”、“暂停”、“上一首”、“下一首”、“退出”这5个指令。练习时环境至关重要，有必要处于试验室安静环境下。练习的5个指令并不必定是上述5个词，只需表达出相应意思即可，如“上一首”、“下一首”指令直接练习成“上”、“下”。笔者在试验室安静环境下练习后，别离在安静、喧闹的环境下进行语音测验，成果别离为96．8％、77．8％。试验成果显现，在安静环境下，语音经过率很高；在喧闹环境下，语音经过率略微低些，但可以和按键一起运用。
结 语
本文规划了一款由主机W90P710、从机凌阳SPCE061A单片机及其外围电路组成的智能音乐播映器。硬件上要点介绍了音频模块；软件上简略阐明晰 MP3解码进程及给出了相关接口函数，并具体叙述了播映主流程。最终在测验了按键可以实时、正确呼应的基础上，又别离在安静、喧闹的环境下，进行了语音形式的呼应测验，试验成果阐明，该播映器不只能按键操控也能语音操控，且语音操控作用杰出。 （修改：吕勇）
