Разработка системы голосового управления электромеханическими устройствами
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?астройки на диктора выглядит следующим образом: диктор читает некий специальным образом составленный текст, компьютер распознает слова и выдает вариант распознавания. Диктор помечает ошибки и читает текст снова. После нескольких таких итераций процесс сходится, и компьютер оказывается в состоянии распознавать речь [9,10,11,12,13].
Наконец, последний, наиболее сложный для реализации, но одновременно и наиболее перспективный режим работы - распознавание без настройки на диктора. При этом гарантируется, что система распознает любое включенное в словарь слово, кем бы оно ни было произнесено. Здесь, как правило, словари насчитывают небольшое количество слов (обычно не более двух десятков) и существуют для относительно небольшого числа языков (примерно тридцати). Русский язык в это число хотя и входит, однако количество распознаваемых русских слов невелико.
Создание словаря для распознавания речи без настройки на голос требует больших затрат. Для решения этой задачи разработчикам приходится опрашивать большое число (несколько сотен или тысяч) носителей языка, выделять некие общие элементы речи, усреднять их - и все этого для того, чтобы обеспечить распознавание десяти-двадцати слов. Чаще всего словарь без настройки на голос пользователя требует раздельного произнесения слов. Для целого ряда приложений этого, однако, оказывается вполне достаточно.
1.2 Обзор устройств чтения аудио сигналов
Первые записи звуков происходили методом непосредственного нарезания записи: через рогоподобные микрофоны вибрация воздуха передавалась на граммофонную иглу, которая и производила нарезание этих колебаний на поверхности вращающегося воскового цилиндра. Сегодняшние микрофоны преобразуют колебания воздуха в электрический сигнал, и хотя эта теория лежит в основе работы всех микрофонов, их различия заключаются в процессах производящих эти преобразования. Все разнообразие существующих моделей сводится к трём основным типам микрофонов [14].
Динамический микрофон.
Этот вид микрофонов пользуется особой популярностью среди вокалистов. По сравнению с остальными типами, динамические микрофоны обладают целым рядом достоинств: они сравнительно дёшевы и в то же время надежны, и могут успешно работать в областях высокого звукового давления. Устойчивость к громким звукам позволяет использовать эти микрофоны для снятия звуков ударов. Принцип его работы напоминает работу громкоговорителя, но в обратном режиме. Как и в громкоговорителе, для проведения преобразования здесь применяются колебания катушки индуктивности. Как видно из рис.1.1,
рис. 1.1. Структура динамического микрофона.
катушка индуктивности, помещенная вокруг магнитного сердечника, осуществляет колебательные движения под воздействием давления воздушных волн, исходящих от источника звука. Генерация (появление) электрического тока возникает всякий раз, когда происходит перемещение катушки (если вы изучали физику, то должны помнить, что это явление называется законом Флеминга). Таким образом, попадающая в микрофон акустическая энергия преобразуется в электрическую, при этом, форма электрического тока соответствует характеру звуковых колебаний. Если произвести усиление этого тока и послать его к громкоговорителю, то можно будет услышать усиленный звук.
Особенности внутреннего устройства динамических микрофонов ограничивают количество возможных типов диаграмм направленности: такие микрофоны могут быть только однонаправленными или всенаправленными. Кроме того, инерционность перемещающейся в магнитном поле катушки с проводом ограничивает воспринимаемый этими микрофонами частотный диапазон. На сегодняшний день различными фирмами разработано огромное количество различных динамических микрофонов стоимостью от единиц до тысяч долларов, причем многие модели специально ориентированы на то или иное конкретное применение.
Конденсаторный микрофон.
Конденсаторные микрофоны представляют собой более совершенный тип, чем динамические. Принцип их действия основан на изменении электрической ёмкости двух проводящих пластин при изменении расстояния между ними. Одна из этих пластин жестко закреплена в корпусе микрофона, а вторая (тонкая) выступает в роли мембраны. Колебания мембраны, вызванные колебаниями воздуха, приводят к изменению емкости. Для работы такого микрофона на его пластины необходимо подать электрическое напряжение. Для этого обычно используется напряжение в 48 Вольт (фантомное питание), подаваемое на микрофон непосредственно с предварительного усилителя или микшерного пульта.
Эти микрофоны преимущественно используются профессионалами, потому что обеспечивают значительно более высокое качество звучания, но являются довольно дорогим типом микрофонов из-за сложности в производстве. Но с момента их появления они приобрели в наши дни большую популярность и стали распространенной моделью в музыкальном мире. Принцип построения конденсаторного микрофона показан на рис.1.2.
рис. 1.2 Структура конденсаторного микрофона.
При поступлении электрического тока на диафрагму и пластину, последние образуют конденсатор, когда звуковые колебания производят давление на диафрагму, они вынуждают ее перемещаться, что приводит к изменению расстояния между диафрагмой и пластиной, тем самым, меняя ёмкость между ними. Эти изменения соответствуют форме сигнала. Затем этот сигнал усиливается. Особенностью конденсаторног