vW90P71 0的智能音乐播放嚣系统设计

文章摘要：引 言 随着多媒体的发展，音乐播放器作为消费类电子产品，其不断增长的消费要求促使生产厂家采用更先进的技术来提高自己产品的竞争力。近几年来语音识别技术迅速发展，专门用于语音识别的芯片层出不穷，如凌阳大学计划推出的SPCE061A单片机，性价比高，应用广泛。结合语音识别技术与当前盛行的嵌入式技术，设计一款不仅具有传统的按键控制功能且能控制语音的音乐播放器，具有一定的市场前景。1 系统整体方案设计 音频解码方式分为硬件解码和软件解码，硬件解码根据在系统硬件的安排又有单芯片和双芯片形式之分。双芯片形式在于分离解码芯片与控制芯片，解码效果出色，但价格昂贵；单芯片形式为简化结构牺牲了音质，但

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引 言
    随着多媒体的发展，音乐播放器作为消费类电子产品，其不断增长的消费要求促使生产厂家采用更先进的技术来提高自己产品的竞争力。近几年来语音识别技术迅速发展，专门用于语音识别的芯片层出不穷，如凌阳大学计划推出的SPCE061A单片机，性价比高，应用广泛。结合语音识别技术与当前盛行的嵌入式技术，设计一款不仅具有传统的按键控制功能且能控制语音的音乐播放器，具有一定的市场前景。

1 系统整体方案设计
    音频解码方式分为硬件解码和软件解码，硬件解码根据在系统硬件的安排又有单芯片和双芯片形式之分。双芯片形式在于分离解码芯片与控制芯片，解码效果出色，但价格昂贵；单芯片形式为简化结构牺牲了音质，但性价比高。软件解码功能实现起来比较灵活，成本低，但对微控制器的运行速度和内存要求较高。两种解码方式皆有利弊。本文提出了一个比较折中的方案，即采用ARM7微处理器的单芯片形式和软件解码方式，使性能优化，同时符合市场需求。此外考虑到语音识别需实时响应，可采用语音识别专用芯片来完成，同时也保证了识别率。基于以上分析，主机采用华邦公司生产的W90P710套件，从机采用凌阳公司的SPCE061A作为语音识别芯片。基于W90P710的智能音乐播放器框架如图1所示。播放器的运行流程是：用户打开机器首先进入功能界面，功能界面分音乐模式、录音模式、训练模式和文件管理。若打开机器时用户没有语音库，则只能用按键控制机器，同时LCD屏提示用户进入训练模式训练语音命令而获得自己的语音库；若训练成功则可以语音控制播放器进入各个模式。进入音乐模式，在播放音乐时，LCD屏显示歌曲的基本信息，如歌名、演唱者、专辑名等，同时可以按键和语音控制音乐的播放，如上一首、下一首、暂停、播放、退出等。在其他3种模式下，只能靠按键控制。

2 硬件设计
    按照模块化设计原则，将整个智能音乐播放器分成主控模块、语音识别模块、音频模块、显示模块和键盘。

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    要使语音模式有效工作，首先需训练“播放器”的语音命令，即“播放”、“暂停”、“上一首”、“下一首”、“退出”这5个命令。训练时环境至关重要，必须处于实验室安静环境下。训练的5个命令并不一定是上述5个词，只要表达出相应意思即可，如“上一首”、“下一首”命令直接训练成“上”、“下”。笔者在实验室安静环境下训练后，分别在安静、嘈杂的环境下进行语音测试，结果分别为96．8％、77．8％。实验结果显示，在安静环境下，语音通过率很高；在嘈杂环境下，语音通过率稍微低些，但可以和按键同时使用。

结 语
    本文设计了一款由主机W90P710、从机凌阳SPCE061A单片机及其外围电路组成的智能音乐播放器。硬件上重点介绍了音频模块；软件上简单说明了MP3解码过程及给出了相关接口函数，并详细讲述了播放主流程。最后在测试了按键能够实时、正确响应的基础上，又分别在安静、嘈杂的环境下，进行了语音模式的响应测试，实验结果说明，该播放器不仅能按键控制也能语音控制，且语音控制效果良好。

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2．1 主、从机控制器
    W90P710主机是系统控制和管理的核心，实现音乐播放，录音，音乐文件和录音文件的存储、删除、显示，以及与单片机的串口通信等功能。该处理器以ARM7TDMI为内核，具有以下特性：
    ①片内集成LCD控制器，方便实现显示功能；
    ②外部总线接口具有丰富的片选资源，可扩展NAND Flash等大容量存储设备；

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