作为计算机外设的声控设备的制作方法
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一种便于调节的声控灯的制作方法1. 引言声控灯作为一种创新的照明方式,可以通过声音来调节灯光的亮度和颜色。
本文介绍了一种制作便于调节的声控灯的方法,通过以下步骤来制作一款能够根据声音实时调节亮度和颜色的灯。
2. 所需材料在制作声控灯前,需要准备以下材料:•Arduino UNO 板•杜邦线•蜂鸣器模块•RGB LED 灯珠•可变电阻•面包板•电池组或电源适配器•阻焊器和焊锡•电线切割工具•手动电焊工具3. 硬件电路连接首先,我们需要将各个硬件组件连接到 Arduino UNO 板上。
按照以下步骤进行连接:1.将 Arduino UNO 板连接到面包板上,通过杜邦线连接相关引脚。
2.将蜂鸣器模块通过杜邦线连接到 Arduino UNO 板的数字引脚。
3.将 RGB LED 灯珠通过杜邦线连接到 Arduino UNO板的数字引脚。
确保每个颜色通道(红、绿、蓝)都正确连接。
4.将可变电阻通过杜邦线连接到 Arduino UNO 板的模拟引脚。
4. 软件编程完成硬件连接后,我们需要编写 Arduino 代码来实现声控功能。
以下是基本的代码框架:// 引入必要的库#include <Adafruit_NeoPixel.h>#include <ArduinoFFT.h>// 定义硬件相关参数#define LED_PIN 6#define LED_COUNT 1// 创建对象实例Adafruit_NeoPixel pixels(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);ArduinoFFT FFT(FFT_SIZE);// 定义输入输出缓冲区double *vReal;double *vImag;void setup() {// 初始化硬件pixels.begin();pinMode(A0, INPUT);// 初始化缓冲区vReal = new double[FFT_SIZE];vImag = new double[FFT_SIZE];}void loop() {// 读取模拟输入数据for (int i = 0; i < FFT_SIZE; i++) {vReal[i] = analogRead(A0);vImag[i] = 0;delayMicroseconds(100);}// 执行 FFT 变换FFT.Windowing(vReal, FFT_SIZE, FFT_WIN_TYP_HAMMING); pute(vReal, vImag, FFT_SIZE);plexToMagnitude(vReal, vImag, FFT_SIZE);// 将 FFT 结果转换为亮度值int brightness = map((int)vReal[FFT_SIZE / 2], 0, 10 23, 0, 255);// 设置 RGB LED 灯珠的亮度pixels.setBrightness(brightness);pixels.show();}以上代码使用了 Adafruit_NeoPixel 库和 ArduinoFFT 库来控制 RGB LED 灯珠和进行 FFT 变换。
机器人声控系统的设计与实现近年来,随着人工智能技术的飞速发展,机器人技术正变得越来越智能化和普及化。
其中,声控系统是机器人智能化的重要组成部分之一。
本文将介绍机器人声控系统的设计与实现。
一、声控系统的设计原理声控系统是一种通过声音指令来控制机器人行动的系统。
其设计原理主要包括声音采集、声音识别和声音指令执行三个环节。
1. 声音采集:声音采集是通过麦克风等设备将声音转化为电信号的过程。
麦克风会将声音转化为电压信号,然后通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号。
2. 声音识别:声音识别是将采集到的声音信号转化为可以理解的文本或命令的过程。
在声音识别过程中,需要使用语音识别算法来将声音信号转换为文本指令。
3. 声音指令执行:声音指令执行是根据识别出的文本指令来控制机器人行动的过程。
在这个过程中,需要将文本指令与机器人的控制系统进行对接,实现具体的行动。
二、声控系统的实现方式声控系统可以采用云端识别和本地识别两种不同的实现方式。
1. 云端识别:云端识别将声音采集和声音识别的工作都放在云端服务器上进行。
用户通过麦克风采集声音,然后通过网络将声音传输到云端服务器进行识别,最后将识别结果返回给机器人执行指令。
云端识别的优势是识别效果较好,可以提供更加准确的语音识别结果。
2. 本地识别:本地识别将声音采集和声音识别的工作都放在机器人本地进行。
用户通过麦克风采集声音,然后机器人内置的声音识别模块将声音转换为文本指令进行执行。
本地识别的优势是实时性较好,不会受到网络延迟等因素的影响。
三、声控系统的实现步骤在具体实现声控系统时,可以按照以下步骤进行:1. 设计硬件平台:选择合适的硬件平台,包括麦克风、声音识别模块和机器人控制系统等。
2. 声音采集:使用麦克风等设备对声音进行采集,并将模拟信号转化为数字信号。
3. 声音识别:使用合适的语音识别算法对声音信号进行处理,将声音转化为文本指令。
4. 指令执行:根据识别出的文本指令,将指令与机器人的控制系统对接,实现机器人的相应行动。
单片机简易声控电路单片机简易声控电路是一种基于单片机技术的电路设计,可以实现通过声音控制电器设备的开关。
它是利用单片机的模拟输入功能和数字输出功能,通过声音传感器将声音信号转换为电压信号,再由单片机进行信号处理和判断,最终控制电器设备的开关。
在单片机简易声控电路中,关键的部件是声音传感器和单片机。
声音传感器是一种能够将声音信号转换为电压信号的传感器,常见的有声音传感器模块和声音控制继电器模块。
这些传感器可以感知周围的声音,并将声音信号转换为电压信号输出。
单片机是一种集成电路芯片,拥有处理器、存储器和各种输入输出接口等功能。
在声控电路中,单片机的模拟输入接口用于接收声音传感器输出的电压信号,通过模数转换将其转换为数字信号。
然后,单片机的数字输出接口通过控制继电器或晶体管等器件,来实现对电器设备的开关控制。
在设计单片机简易声控电路时,需要注意以下几个步骤:1. 确定电路所需的声音传感器以及单片机型号。
根据实际需求选择适合的声音传感器和单片机型号,考虑到声音传感器的灵敏度、单片机的处理能力和接口数量等因素。
2. 连接声音传感器和单片机。
将声音传感器的输出引脚连接到单片机的模拟输入引脚,确保连接正确可靠。
同时,根据单片机的引脚定义,连接好其他必要的引脚,如电源和地线。
3. 编写单片机程序。
根据单片机的型号和开发环境,编写相应的程序。
程序主要包括初始化设置、声音信号采集、信号处理和控制输出等功能。
通过采集声音信号,并进行一定的处理和判断,最终控制输出口的高低电平,实现对电器设备的开关控制。
4. 进行测试和调试。
将设计好的电路进行测试和调试,确保声音传感器能够正常感知声音并输出电压信号,单片机能够正确处理信号并控制输出口。
同时,可以根据实际情况进行参数调整和功能优化,提高电路的稳定性和可靠性。
通过上述步骤,就可以设计出一个简易的声控电路。
这个电路可以应用于各种场合,例如家庭、办公室或公共场所等。
可以通过声音来控制灯光、音响、电视等电器设备的开关,提高生活和工作的便利性。
声控装置的制作方法声控装置是一种能够通过声音控制其他设备的装置。
它能够接收声音信号并将其转化为电信号,通过电信号来控制其他设备的开启、关闭、调节等操作。
制作一个声控装置需要以下步骤:1.确定设计需求:首先需要明确声控装置需要控制的设备种类和操作方式,例如灯光的开关、音乐播放器的调节等。
2.选择传感器:根据设计需求,选择合适的声音传感器。
常用的声音传感器有麦克风、声音传感器模块等。
麦克风是一种常见的声音传感器,可以将声音信号转化成电信号。
声音传感器模块则是一种较为方便的组件,可以直接输出数字或模拟信号。
3.设计电路:根据选择的传感器和控制设备的电压要求,设计声控装置的电路。
在电路中,声音信号传感器将通过放大电路将声音信号转换为足够大的电信号,然后通过比较器电路或者模数转换电路将电信号转化为数字信号。
4. 程序编写:根据选取的声音传感器输出的电信号类型,编写相应的程序。
对于数字信号,可以通过单片机或者Arduino等控制芯片来编写程序。
程序的功能包括读取声音传感器输出的电信号、进行相应的信号处理、并控制其他设备进行相应的操作。
5.装配调试:将设计好的电路与程序进行装配,并进行相应的调试。
通过调整声音传感器的灵敏度、增益等参数,对声音信号进行适当的处理,以确保装置精确地识别和响应声音信号。
6.测试与优化:进行声控装置的测试,并根据测试结果对装置进行优化。
可以根据实际使用需求,调整声控装置的灵敏度、响应时间等参数,提高装置的稳定性和可靠性。
7.最终整合:完成测试和优化后,将声控装置的电路、控制芯片和其他部件整合在一个合适的外壳中。
确保外壳和内部电路的相互隔离,并提供相应的接口和控制按钮。
注意事项:1.制作声控装置需要一定的电子知识和编程能力,对于初学者来说会有一定的难度。
2.在设计中,要考虑到输入音频信号的质量、环境噪音的屏蔽、对不同频率声音的识别等问题。
3.制作过程中要注意安全,避免触电和短路等危险。
声控装置的制作方法声控装置是一种通过声音信号来控制设备运行的装置。
它可以应用于各种领域,如家庭自动化、智能办公、医疗设备等。
声控装置的制作方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。
一、硬件设计声控装置的硬件设计包括声音传感器、信号处理器和执行机构三个主要部分。
1. 声音传感器声音传感器是检测声音信号的装置,它可以将声音信号转换成电信号。
常用的声音传感器有麦克风、声音传感器模块等。
在制作声控装置时,我们可以选择合适的声音传感器,并根据实际需求进行连接。
2. 信号处理器信号处理器是对声音信号进行处理和分析的部分,它可以将声音信号转换成可供控制的信号。
常用的信号处理器有声音识别芯片、DSP芯片等。
在制作声控装置时,我们需要将声音传感器输出的电信号经过信号处理器进行处理,并提取出有用的信息。
3. 执行机构执行机构是根据声音信号控制设备运行的部分,它可以根据信号的不同进行相应的操作。
常用的执行机构有继电器、电机、灯光等。
在制作声控装置时,我们需要根据实际需求选择合适的执行机构,并将信号处理器输出的信号连接到执行机构上。
二、软件编程声控装置的软件编程是将声音信号与控制指令相对应的过程,它需要根据声音信号的特征来编写相应的程序。
1. 声音信号处理声音信号处理是将声音信号转换成可供识别的信号的过程,它可以通过滤波、傅里叶变换等方法来提取声音信号的特征。
在声控装置的软件编程中,我们需要根据实际情况选择合适的声音信号处理方法,并编写相应的程序。
2. 控制指令生成控制指令生成是将声音信号转换成控制设备运行的指令的过程,它可以通过逻辑判断、模式匹配等方法来生成相应的控制指令。
在声控装置的软件编程中,我们需要根据实际需求编写相应的控制指令生成程序,并将其与声音信号处理程序进行连接。
3. 控制设备运行控制设备运行是根据生成的控制指令来控制设备的运行的过程,它可以通过控制执行机构的电流、电压等参数来实现。
在声控装置的软件编程中,我们需要根据实际需求编写相应的控制设备运行程序,并将其与控制指令生成程序进行连接。
计算机声控的原理和应用1. 前言计算机声控技术是一种利用声音信号作为输入方式的人机交互技术。
它通过将语音信号转换为数字信号,进而对计算机进行控制和操作。
声控技术在各个领域都有广泛的应用,如语音助手、语音识别、语音合成等。
本文将介绍计算机声控技术的原理和应用。
2. 声控原理2.1 声音的获取计算机声控系统首先需要获取声音信号。
这一步通常通过麦克风或声音传感器来实现。
麦克风接收声音并将其转换为模拟电信号,然后通过声卡转换为数字信号。
2.2 声音的预处理为了提高声音信号的质量和可靠性,声音信号通常需要进行预处理。
预处理的主要目的是去噪和增强信号的特征。
去噪技术可以滤除外界噪声,使得声音信号更加清晰。
增强特征的技术可以突出声音信号中的关键信息,提高语音识别的准确性。
2.3 声音的特征提取声音信号是一个复杂的波形,计算机无法直接理解。
因此,需要对声音信号进行特征提取,将其转换为计算机可以处理的形式。
常用的声音特征包括音高、音调、节奏等。
可以使用时域特征提取和频域特征提取等方法来获取这些特征。
2.4 声音的识别与匹配在声音特征提取之后,接下来的步骤是对声音进行识别和匹配。
这一步通常使用机器学习和模式识别的方法,将声音特征与预先定义的声音模型进行匹配。
通过比对声音特征与模型的相似度,计算机可以确定声音的含义或进行识别。
2.5 声音的控制和操作一旦声音被识别和匹配,计算机就可以根据其含义进行相应的控制和操作。
这可以通过编写代码来实现,比如执行某个命令、打开某个应用程序等。
声音控制技术可以让人们通过语音指令来进行各种操作,从而提高用户的交互体验。
3. 声控应用3.1 语音助手语音助手是声控技术的常见应用之一。
通过语音助手,用户可以通过声音指令来获取各种信息或进行各种操作。
比如,用户可以通过语音助手向计算机提问、播放音乐、发送消息等。
3.2 语音识别语音识别是将声音信号转换为文字的过程。
语音识别技术可以将人类的语音转换为计算机可以理解的形式,实现语音输入。
声控报警器的设计声控报警器是一种采用声音控制技术的安全防护设备,它能够在监测到异常声响时发出警报并通知相关人员,起到预警和防护的作用。
声控报警器的设计主要包括硬件和软件两个方面,其中硬件设计是其核心部分,包括传感器、处理器、报警器等;而软件设计则是对硬件的控制和逻辑处理。
声控报警器的设计需要考虑到应用场景和使用需求,以便能够满足不同环境下的安全防护要求。
在这篇文章中,我们将详细介绍声控报警器的设计方案,并分析其优势和应用情景。
一、硬件设计1. 传感器声控报警器的传感器是监测声音信号的核心部件,其性能直接决定了报警器的准确度和可靠性。
一般情况下,声控报警器会采用高灵敏度的麦克风作为声音传感器,以便能够捕捉到低音量或远距离的声音信号。
传感器的灵敏度和频率响应特性是设计时需要重点考虑的参数,其可以根据具体的应用场景和环境特点进行选型和调整。
2. 处理器在声控报警器中,处理器负责对传感器捕获的声音信号进行处理和分析,并判断是否触发报警。
处理器一般采用单片机或DSP芯片,具有较高的计算能力和响应速度,同时还需要具备低功耗和稳定性的特点。
处理器的设计需要考虑到不同场景下的声音特征和噪声干扰,以确保能够准确地判断异常声响并及时发出警报。
3. 报警器当声控报警器监测到异常声响时,报警器负责发出声音、光闪或其他警报信号,同时可以联动其他设备或系统进行应急处理。
报警器的设计需要考虑到不同环境下的可听性和可见性要求,以便在紧急情况下能够吸引人们的注意并采取相应的应对措施。
声控报警器的软件设计是对硬件的控制和逻辑处理,其主要包括信号处理、声音识别、报警触发等功能。
在软件设计中,需要充分考虑到声音信号的复杂特性和环境噪声的干扰,以确保报警器能够准确地判断异常声响并发出警报。
1. 信号处理声音信号是一种复杂的非线性信号,其包含了丰富的频率和时域信息。
在报警器中,需要对捕获的声音信号进行预处理和滤波,以去除噪声干扰并突出异常声响。
声控灯的设计与制作1设计任务及原理1.1设计任务设计一个声控灯,要求如下:1. 话筒接收到一定强度的声音信号后,LED发光二极管发光,同时计数器开始计数,并且数字显示在数码管上。
2. 发光持续一定时间(延时)后,发光二极管熄灭,计数器停止计数并清零。
3. 发光持续时间可调,计数器计数频率可调。
4. 当二极管熄灭时,计数器停止计数并清零,数码管显示清零。
1.2设计原理声控灯是将声音信号转换为电信号、电信号再转换为光信号的装置。
输入部分可由一个驻极体话筒实现。
话筒的高分子极化膜生产时就注入了一定的永久电荷。
在声波的作用下,极化膜随着声音震动,电容是随声波变化。
于是电容两极间的电压就会成反比的变化。
将电容两端的电压取出来,就可以得到和声音对应的电压了。
但是这个电压信号非常小,不能驱动LED灯。
对这个电压信号进行放大、整形,才能得到足够大的电压。
声控灯的延时可以由一个单稳态触发电路实现。
单稳态电路的暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。
用前面经放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路,会得到一个持续特定时间的电压输出。
这个输出来驱动发光二极管,就达到了声控、发光的目的。
计数器部分首先需要一个时钟源。
时钟源脉冲可由多谐振荡器获得。
将单稳态电路的输出与时基脉冲结合,控制计数器的计数与清零,就可以使计数部分与发光部分同步工作。
计数结果再经译码输送给共阳极数码管,显示出来。
2设计过程2.1声控灯电路原理:当驻极体话筒接受到一定强度的声音信号时,声音信号转换为电压信号,经三极管放大、施密特触发器整形后,触发单稳态延时电路,产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光二极管发光。
同时,该脉冲信号作为选通信号,使计数器计数,并用数码管显示延时时间。
电路的流程图如图1所示:图 12.2 电路设计2.2.1放大电路设计:放大电路由两个三极管实现,将驻极体话筒采集的声音信号转换成的电信号进行放大。
2.2.2整形电路设计整形电路由555定时器构成的施密特触发器实现,放大后的尖峰脉冲经整形电路后,得到的波形接近方波,当尖峰脉冲信号大于3cc 时,输出为低电平;当尖峰脉冲信号小于13cc V 时,输出为高电平;当尖峰脉冲信号大于13cc V 小于23ccV 时,输出为保持原电平。
声控电路的制作步骤宝子们,今天来和大家唠唠声控电路的制作呀。
咱得先准备材料呢。
像驻极体话筒呀,这可是能把声音信号转化成电信号的小能手。
还有三极管,电阻、电容这些小零件也不能少哦。
特别是电容,就像电路里的小仓库,能储存电荷呢。
有了材料就开始动手啦。
先把驻极体话筒的电路部分搭起来。
这个话筒有两个引脚,一个是接电源的,另一个就是输出声音信号变成的电信号啦。
把它和一个合适的电阻串联起来,这个电阻就像是一个小门卫,控制着电流的大小呢。
接着就是三极管出场啦。
三极管可神奇了,就像一个小阀门,能把小的电信号放大。
把从驻极体话筒过来的信号接到三极管的基极,然后在集电极和发射极之间接上合适的电阻。
这时候啊,经过三极管放大后的信号就更明显啦。
电容这个时候也要发挥作用喽。
在电路里合适的位置接上电容,它能把一些不稳定的信号过滤掉,就像筛子一样,只留下我们想要的干净的信号。
再来说说电源部分。
电源就像是整个电路的能量源泉,给所有的零件提供动力。
要注意电源的电压要和我们使用的零件相匹配哦,不然电路可能就会闹小脾气,不工作啦。
然后呢,我们可以把这个初步完成的声控电路接到一个小灯或者其他负载上。
当有声音的时候,话筒接收到声音信号,经过一系列的转化和放大,就可以让小灯亮起来啦。
就像声音有了魔法,能控制小灯的开关一样。
在制作的过程中呀,宝子们可能会遇到一些小问题。
比如说电路怎么都不工作,这时候不要慌哦。
可以用万用表来检查各个零件之间的连接是不是正确,电阻、电容的值有没有选对。
只要耐心一点,肯定能把这个声控电路搞定的。
声控电路的制作其实还挺有趣的呢,宝子们可以自己动手试试呀,感受一下声音控制电路的奇妙之处。
声控灯的设计与制作声控灯是一种通过声音信号来控制灯光的智能设备,它可以根据声音的强弱和频率来调节灯光的亮度和颜色。
声控灯的设计和制作涉及到电子电路、传感器技术和编程等多个方面。
以下是一种声控灯的设计与制作过程。
设计步骤:1.确定功能需求:声控灯的基本功能是根据声音信号来控制灯光的亮度和颜色。
可以根据实际需求来确定其他功能,如灯光的切换、延时关闭等。
2.选择硬件组件:为了实现声音信号的采集和处理,需要选择合适的硬件组件。
通常可以选择电位器、麦克风传感器、音频放大器等。
3.设计电路:根据功能需求和硬件组件的选择,设计电路原理图。
主要包括声音信号的采集电路、信号处理电路、灯光控制电路等。
需要注意电路的连线和电阻、电容等元件的数值选择。
4.制作电路板:根据电路原理图,使用电路设计软件绘制PCB板的图纸。
然后选择合适的电路板材料,进行切割、打孔和焊接等工艺,制作完成整个电路板。
5. 程序编写:根据电路和硬件组件的设计,编写相应的程序代码。
根据声音信号的采集和处理,控制灯光的亮度和颜色变化。
程序可以使用Arduino编程语言或其他单片机的编程语言。
6.调试与测试:将程序烧录到相应的芯片上,将电路连接好,进行电源供给后进行调试和测试。
测试过程中要注意观察灯光亮度和颜色的变化是否符合预期,是否能够正确响应声音信号的变化。
7.封装与制作外壳:根据需求进行声控灯的封装和制作外壳。
可以使用3D打印技术或其他材料来制作外壳,保护电路和硬件组件。
外壳的设计要考虑灵活性和美观性。
以上是声控灯的设计与制作的基本步骤,具体的实施过程可能会有所差异。
需要根据实际情况和具体需求来进行调整和改进。
声控灯的设计和制作需要一定的电子电路和编程知识,同时也需要仔细的操作和耐心的调试。
通过设计和制作声控灯,不仅可以提高自己的技能水平,还可以实现自己独特的创意和想法。
本技术涉及计算机技术领域,是一种语音信息查询系统用于语音交互的电子装置,特别涉及原有触摸屏类信息查询产品的改造和产品升级。
该装置主要包括语音识别工具软件、麦克风、语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路、加解密电路及驱动程序、加解密电路与计算机接口电路,及配套的软件开发包。
本技术装置充分利用PC的强大资源,语音功能自然而丰富,交互性强,结构简单,轻便,直接连接在计算机的USB口上,通过与通用的多媒体软件开发工具的结合,即可实现用说话的方式进行语音浏览、查询、控制功能。
可以很好改善原有触摸屏系统查询效率低,而且需要接触的使用方式,灵活性更强。
同时,也是实现pc 语音控制功能的统一外部设备。
技术要求1.一种作为计算机外设的声控装置,包括:a、语音识别及合成软件,b、麦克风,c、语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路,d、驱动程序,e、配合电脑标准接口的加解密电路及配套的软件开发包;其特征在于:所述语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路中利用运算放大器的单电源供电模式解决麦克风采集的语音模拟信号的滤波和放大问题的使用方法:电路中,在运算放大器的同向输入端引入了通过稳压二极管调整的正向电压基准(vcom),通过运算放大器(N2B)在单电源供电状态下的运算和放大作用,使得最终输出的模拟信号在保证了对输入信号放大的基础上,以客观反映经本电路中麦克风(MIC)采用的语音原始信号的交变特性。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述配合电脑标准接口的加解密电路具备与计算机连接的USB接口设计,并通过USB接口和声控装置上的频率检出电路、电平转换电路和配套软件实现计算机与装置之间的相互确认的保密方法。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,既能够附加到现有触摸屏查询系统,还能够连接到个人电脑,实现语音浏览、查询、控制功能。
说明书作为计算机外设的声控装置技术领域本技术是涉及语音信息查询系统用于语音交互的电子装置,特别涉及原有信息查询产品(触摸屏)的改造和产品升级。
同时,也可作为外部设备安装在个人电脑上,实现语音控制功能,增强计算机的可操作性。
背景技术作为专用交互平台的信息查询系统主要通过使用者利用手指点击触摸屏幕上的特定信息区域,达到信息查询的目的。
主要由计算机主机、显示屏、触摸屏、USB接口声音处理及加密板、音频功率放大器、机柜、音箱、电源等部分组成。
原有触摸屏信息查询系统目前主要存在如下问题:(1)使用中,对使用者手指的点击动作具有感知和定位能力的触摸屏,在使用中需粘贴在用于显示信息的显示屏上,在触摸屏和显示屏两个部分调试到坐标统一的前提下,实现将手指移动/点击转换成类似于鼠标移动/点击的功能,达到对显示信息进行触摸选择的使用目的。
但由于触摸屏本身的构造和材料限制,经常会出现定位的漂移,因而造成显示区域和原有的对应触摸区域的偏差,甚至是不匹配,给正常的使用带来很大的麻烦。
为了弥补上述不足,必须将显示和对应的触摸点击区域尽可能做的大一些,以此增加点击的有效性,但显而易见的是降低了每个页面可选信息的数量;而且,还需要定期校正定位。
(2)在使用中,经常触摸区域由于受手指附着物的污染和自然老化等非主观原因,需要定期维护,这也无疑大量增加了用户的维护工作量。
(3)原有的触摸使用方式不够卫生。
触摸屏(包括键盘)很可能成为某些疾病的传播者。
另外,大部分的消毒液会氧化、分解触摸屏的表面,因此也不允许频繁的进行擦拭,客观上造成使用者的抵触心理。
而使用者与具有语音识别功能的查询系统进行交互时,无需接触,而且总存在20-60cm的使用距离,此外,麦克风隔罩的更换和消毒极为简单方便。
因而,更加卫生、可靠。
综上所述,信息查询效率不高,必然造成使用复杂程度的增加,在加上卫生等方面的考虑,容易让使用者产生抵触心理。
而原有产品对维护工作的要求较高,也增加了维护成本。
这些不利因素,在一定程度上阻碍了原有触摸屏系统的发展和推广。
另一方面,作为一个计算机外设的通用产品(USB接口声音处理及加密板可以作为通用USB声卡),本装置可以改善原有的人机交互模式,增加语音控制功能。
使用户在操作计算机时,具有的语音控制的选择。
特别是不方便使用键盘和用户的双手被占用的情况下,更能突出这一个选择的必要性。
技术内容借助语音识别功能特有的优势,不仅可以弥补上述不足,更可以有效地改善传统产品的生硬的人机交互方式,实现类似于对话的自然交流。
增加使用的亲切感。
本技术装置的设计目的是(一)提供一种基于原有信息查询产品的具有语音交互功能和使用者检测能力的、小型、灵活、低成本的,语音信息浏览、查询、控制应用的专用装置。
(二)作为一个通用的计算机外部设备,为原有系统增加一个可控的语音通道,实现但不限于语音控制功能。
为实现上述目的,本技术装置包括:(1)语音识别及合成软件,(2)麦克风,(3)语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路,(4)驱动程序,(5)配合电脑标准接口的加解密电路及配套的软件开发包其(3)语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路中,vcc3接于电阻R12,电阻R12、R13、R14串联,并接于电容C8;电阻R12、R13之间连接有电容器C19,电阻R13、R14之间连接有麦克脚1,电阻R14、电容 C8之间连接有电容C7;电容C7另一端与麦克脚2、电位器C19另一端相连接到模拟地;电容C8另一端与R15相接,R15另一端与N2B的第6脚及R16一端相接,N2B的第5脚与USB接口内部放大反馈信号电连接,N2B 的第7脚与R17一端相接后做为信号的最后输出端。
所述的装置,其(5)配合电脑标准接口的加解密电路及与计算机通过USB接口相连接,利用不同频率的组合信号和辅助命令信号,实现计算机与装置之间进行握手确认的保密方法。
所述的装置,其(5)加解密电路及与计算机接口电路中含有相应的频率检出电路、电平转换部分的三极管和限流电阻以及用于通道转换的模拟开关和继电器;其中,C23与C22一端相连另一端分别相接与G2两端,G2两端再接于U2的2,3脚;U2的第6脚分别与R35,R34相接;U2 的第5脚接到R31再与RL1的第5脚相接,通过C31到地,U2的第8脚通过C30到地,U2的第1脚到地;VCC通过R60,R61串联分压连接到N2A 的第3脚,N2A的第3脚接一滤波电容,计算机输出的模拟信号通过R53 接到N2A的第2脚,N2A的第2脚通过R52与N2A的第1脚相接,N2A的第1脚连接到U2的第7脚;R34另一端接到RL1的第7脚,R35另一端接到V1的B极;RL1的第7脚与第8脚之间接一电容C21。
所述的装置,其交互模式上,不但可以逐步显示交互内容,而且,由于声控技术的融入,能在屏幕上提示更多的交互目录,以声控目录方式提示下一级交互的内容,做到触摸与声控的高效率兼容。
所述的装置,其既可附加到现有触摸屏查询系统,又可连接到个人电脑,实现语音浏览、查询、控制功能。
本技术装置的优点在于:(1)提高信息交互效率,降低使用复杂度。
大部分情况下,使用者可以通过屏幕提供多级查询的引导信息,利用声控功能进行选择。
尽可能避免了原有触摸屏系统使用效率方面的问题。
(2)交互时无需用户触摸,从根本上解决了原有系统因为需要接触而带来的不够卫生等方面的局限性。
(3)解决了那些不方便使用键盘或双手被占用时的人机交互问题。
本技术充分利用计算机的丰富资源和强大的处理能力,语音交互功能自然,娱乐性强。
结构简单,轻便,直接连接在计算机的USB口。
配套使用的语音识别软件的识别率高,而且是非特定人,不需要使用者去训练,对说话人限制极少,可以很好的进行人机交互。
灵活性强,可以方便的通过编程调整、增加语音命令或功能。
本技术装置,可附加在原有信息查询系统上,增加语音识别功能,实现对信息的语音浏览或查询。
从而满足市场对非接触式、人性化、高效率的人机交互目的使用需求。
附图说明图1为作为计算机外设的声控装置的原理示意图;图2为作为计算机外设的声控装置软件部分的功能示意图;图3为作为计算机外设的声控装置的语音信号的滤波与放大电路原理图;图4为作为计算机外设的声控装置的其他辅助电路原理图;图5为作为计算机外设的声控装置的加解密电路原理图。
具体实施方式如图1所示,使用者的语音通过麦克风(2)采集后,经过语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路(3)的处理后的信号送到计算机USB 口,语音识别及合成软件(1)通过对声卡语音信号的检测和处理得到识别结果,信息查询软件根据识别结果的内容,将使用者需要的图像、文字、声音等多媒体信息通过显示屏和扬声器反馈给使用者,或通过语音识别及合成软件(1)将语音信息播放给使用者,完成交互功能和语音浏览/查询功能。
语音信号的滤波与放大电路和增益控制电路(3)的设计如图3所示, vcc3接于电阻R12,电阻R12、R13、R14串联,并接于电容C8;电阻R12、 R13之间连接有电容C19,电阻R13、R14之间连接有麦克脚1,电阻R14、电容C8之间连接有电容C7;电容C7另一端与麦克脚2、电位器C19另一端相连接到模拟地;电容C8另一端与R15相接,R15另一端与N2B的第6脚及R16一端相接,R16是连接在N2B第6脚和第7脚之间的反馈电阻,N2B的第5脚与USB接口内部放大反馈信号电连接,N2B的第7脚输出是最后输出端。
包括信号的电容c1的滤波(隔直流)和运算放大器U3和U4的两级运算放大功能,放大电路中的反馈电阻的阻值可根据麦克风特性的不同进行调整。
通过运算放大器U3和U4上附加的偏置电压,可使该部分工作于单电压供电方式,ZENER(1.5V)是标称值为1.5伏的稳压管,当采用驻极体麦克风时,该稳压电路提供麦克风的供电;当采用动圈式麦克风时,该部分可不使用。
如图2所示,在每次装置与计算机进行信号交互时通过加解密电路(5) 及驱动程序(4)进行相互确认,如未通过确认,则系统不能正常工作,从而实现加密保护功能。
上述的保密保护机制我们称为“握手”,“握手”的具体实现方法是,“握手”协议中定义了一组能通过软件产生的不同频率的正旋波信号,分别表示“讲者”、“听者”、“发送”、 “接受”、“数据类型”等,需要“握手”的双方,根据上述协议的约定,利用该设备的模拟通道和USB口的数据通道上信号的组合,完成相互身份合法性的确认。
如图4、图5所示,为计算机外设的声控装置的电路原理图,其中,C23与C22一端相连另一端分别相接与G2两端,G2 两端再接于U2的2,3脚;U2的第6脚分别与R35,R34相接;U2的第 5脚接到R31再与RL1的第5脚相接,通过C31到地,U2的第8脚通过 C30到地,U2的第1脚到地;VCC通过R60,R61串联分压连接到N2A 的第3脚,N2A的第3脚接一滤波电容,计算机输出的模拟信号通过R53 接到N2A的第2脚,N2A的第2脚通过R52与N2A的第1脚相接,N2A的第1脚连接到U2的第7脚;R34另一端接到RL1的第7脚,R35另一端接到V1的B极;RL1的第7脚与第8脚之间接一电容C21。