基于ARM的实时语音识别系统在家庭监护机器人的实现
进入90年代，随着多媒体时代的来临，迫切要求语音识别系统从实验室走向实用。许多发达国家如美国、日本、韩国以及IBM、Apple、ATT、NTT等著名公司都为语音识别系统的实用化开发研究投以巨资。IBM公司于1997年开发出汉语ViaVoice语音识别系统，次年又开发出可以识别上海话、广东话和四川话等地方口音的语音识别系统ViaVoice’98。目前市场上已经出现了语音识别电话、语音识别记事本等产品，如美国VPTC公司的Voice Organizer和法国的Parrot等。
我国语音识别研究工作开始的较晚，但近年来发展得很快，一直紧跟国际水平，国家也很重视，并把大词汇量语音识别的研究列入“8 63”计划，由中科院声学所、自动化所、清华大学电子工程系及北京大学等单位研究开发，取得了高水平的科研成果，如中科院自动化所研制的非特定人、连续语音听写系统和汉语语音人机对话系统，其字准确率或系统响应率可达90％以上。鉴于中国未来庞大的市场，国外也非常重视汉语语音识别的研究。美国、新加坡等地聚集了一批来自大陆、台湾、香港等地的学者，研究成果已达到相当高水平。
1 系统设计
文中是家庭监护机器人项目中的语音识别系统设计部分，设计目的是设计出一种可以识别语音的、协助监护家庭行动不方便人员的机器人。为实现该语音识别系统，设计了语音识别系统总体结构框图，如图1所示。
1．1 硬件设计
文中所研究和设计的功能，都是应用在移动机器人上的。因而系统的研究设计需要考虑到体积小、省电、便于移动的特性，并需具有便于家庭用户操作的友好显示界面。对于语音识别部分，需要用到用于语音识别算法处理的处理器、语音采集电路和语音输出电路，如图2所示。其中语音识别算法运算的处理器主要负责算法的运算处理，相当于机器人的大脑；语音采集电路负责采集外部的声音信号，相当于机器人的耳朵；语音输出电路负责输出话语声音，相当于机器人的嘴巴。
1)语音识别算法处理器选择
根据系统设计功能的要求，目前常用的语音识别芯片种类一般有：单片机(MCU)、DSP和SoC(System on Circuit)。考虑到普通单片机(MCU)资源的紧缺及运行速度较慢的缺点，因而在本系统设计将不考虑使用单片机(MCU)作为语音识别的处理器。DSP包含用作数字信号处理的专用部件，运算能力强、精度高，但目前DSP的价格比较高，同时考虑到本系统的特性，需要选择一种既有较强的运算能力，合适于语音识别的功能，并且能实现较好的用户操作界面，并带有文件系统(用于识别地图)的功能，因而选择DSP并不是明智之举。目前Texas Instruments公司新推出的一款芯片OMAP3530，它具有双内核ARM CortexTM-A8的内核和TMS320C64+TM DSP内核，属于高性能的OMAP35x架构系列产品，满足了系统设计的各种功能特性要求。
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