簡(jiǎn)單介紹語(yǔ)音技術(shù)在車載設(shè)備中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

車載電子的發(fā)展從傳統(tǒng)的收音機(jī)功能開(kāi)始，然后沿著CD、VCD/DVD/移動(dòng)TV、GPS/EOBD、車載電話、移動(dòng)辦公的路線不斷引入新技術(shù)，并開(kāi)拓出范圍越來(lái)越廣、越來(lái)越智能化和人性化的車載應(yīng)用。

本文介紹語(yǔ)音技術(shù)在車載設(shè)備中的應(yīng)用，利用這種技術(shù)可將汽車內(nèi)的文字信息以語(yǔ)音形式播放出來(lái)，使司機(jī)不會(huì)因?yàn)橐催@些信息而分散注意力，從而提高駕駛的安全性。

語(yǔ)音技術(shù)在車載設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。以閱讀為例，隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)和辦公自動(dòng)化的日益普及，越來(lái)越多的信息正以文字的形式存在，但受車載環(huán)境的限制，用眼睛來(lái)閱讀文字信息無(wú)論對(duì)司機(jī)和乘客都存在極大不便，此時(shí)利用語(yǔ)音合成技術(shù)改造傳統(tǒng)汽車音響，就可讓汽車音響不僅能聽(tīng)廣播和音樂(lè)，還能夠聽(tīng)用戶自主選擇的各種文字信息。

今后的汽車音響除了提供CD、磁帶歌曲和收音機(jī)功能，還可將各種類型的文字信息比如小說(shuō)、Word文檔，Email等下載到車上來(lái)聽(tīng)，并且可以讓用戶選擇自己喜歡的各種信息，實(shí)現(xiàn)真正的會(huì)朗讀的人性化汽車音響。

語(yǔ)音車載GPS

目前GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。隨著城市車輛的日益增多，交通壓力日趨嚴(yán)重，如何使駕駛員方便、快捷地獲取信息，變看為聽(tīng)，降低駕駛危險(xiǎn)，已經(jīng)越來(lái)越重要。通過(guò)嵌入式語(yǔ)音合成技術(shù)也可以將GPS信息轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇?，播放給司機(jī)。

車輛通過(guò)車載GPS可實(shí)現(xiàn)自身定位，再將自身的位置和狀態(tài)(如速度、方位等)信息通過(guò)GPS通訊模塊功能發(fā)送至信息中心;同樣，信息中心也可以向車輛發(fā)送中文簡(jiǎn)短信息(如導(dǎo)航信息、天氣預(yù)報(bào)、各類定制信息等)。GPS增強(qiáng)了汽車的防盜性能和輔助駕駛功能(導(dǎo)航信息)，但司機(jī)獲取信息往往是在駕車的過(guò)程中，一邊駕車一邊閱覽信息十分不安全，存在著交通隱患，采用語(yǔ)音技術(shù)能很好解決這個(gè)問(wèn)題。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)示意圖如圖所示。系統(tǒng)由GPS解析模塊、控制模塊、信號(hào)處理模塊、嵌入式語(yǔ)音合成模塊構(gòu)成。其工作過(guò)程如下：車載GPS通過(guò)GPS信息提供網(wǎng)絡(luò)(如GPRS/CDMA)獲取各類型信息，如導(dǎo)航信息、路況信息、天氣預(yù)報(bào)或用戶通過(guò)信息中心定制的個(gè)人信息等;控制模塊將需要合成的各類型信息從GPS解析模塊下載到信號(hào)處理模塊;信號(hào)處理模塊將信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的文本信息并發(fā)送給嵌入式語(yǔ)音合成模塊;嵌入式語(yǔ)音合成模塊再將文本信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音通過(guò)車內(nèi)音響系統(tǒng)播放給用戶。

語(yǔ)音車載GPS需要合成的文本比較多，而且較為隨意，不好定制，另外每個(gè)用戶需要定制的服務(wù)內(nèi)容都不一樣，因此語(yǔ)音合成的效果要求高一些。另外車載GPS本身尺寸較大，很容易找到嵌入語(yǔ)音模塊的空間。

從功能上考慮，用戶希望通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)與信息中心的語(yǔ)音通信功能，這就需要解決語(yǔ)音編解碼的問(wèn)題，而嵌入式語(yǔ)音合成模塊支持語(yǔ)音編解碼功能。綜合考慮，建議在語(yǔ)音車載GPS采用嵌入式語(yǔ)音合成模塊。

車載GPS可使用S3231語(yǔ)音合成模塊，其工作原理如圖所示。S3231語(yǔ)音模塊通過(guò)RS-232異步串口與車載GPS主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)TTS服務(wù)和語(yǔ)音編解碼服務(wù)。

在TTS服務(wù)中，S3231將接收到的文本轉(zhuǎn)化為聲音，然后通過(guò)音頻輸出通道直接輸出語(yǔ)音;在語(yǔ)音解碼服務(wù)中，S3231將接收到的編碼的數(shù)據(jù)(用戶定制信息，信息中心以語(yǔ)音編碼數(shù)據(jù)方式下傳到車載GPS)解碼成語(yǔ)音數(shù)據(jù)，然后通過(guò)音頻輸出通道輸出;而在語(yǔ)音編碼服務(wù)中，S3231將接收到的音頻數(shù)據(jù)(用戶通過(guò)麥克風(fēng)輸入)進(jìn)行編碼壓縮，然后通過(guò)串口通信將語(yǔ)音數(shù)據(jù)傳送給GPS主控芯片。

語(yǔ)音車載GPS功能可以播放導(dǎo)航信息，讓司機(jī)知道最佳行走路線，也可以播放路況信息，讓司機(jī)提前做好準(zhǔn)備，以及堵車、緊急事故處理等等。另外還能播放天氣預(yù)報(bào)、定制信息，各地信息中心獲知車輛到達(dá)當(dāng)?shù)睾髮?dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)、用戶定制的內(nèi)容服務(wù)告訴司機(jī)，用戶定制的信息內(nèi)容模式可為語(yǔ)音壓縮數(shù)據(jù)。

語(yǔ)音車載電話

車載電話可為司機(jī)在開(kāi)車期間提供便捷的溝通方式。從安全的角度考慮，在行車途中看信息是非常不方便的，比如看來(lái)電號(hào)碼、時(shí)間、短信息等。采用嵌入式語(yǔ)音合成技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)車載電話信息變看為聽(tīng)，大大加強(qiáng)了信息獲取的途徑，較低了駕駛的危險(xiǎn)，給手機(jī)增加更多人性化功能。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如圖所示。語(yǔ)音車載電話在原有車載電話的基礎(chǔ)上增加嵌入式語(yǔ)音合成芯片，實(shí)現(xiàn)信息內(nèi)容的播放。車載電話通過(guò)GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)獲取各類型信息，比如來(lái)電信息、短消息等;手機(jī)控制模塊將需要合成的各類型信息如來(lái)電信息、短消息、通訊錄信息、記事本信息等內(nèi)容轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的文本信息并發(fā)送給嵌入式語(yǔ)音合成芯片;嵌入式語(yǔ)音合成芯片再將文本信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音通過(guò)車內(nèi)音響系統(tǒng)播放給用戶聽(tīng)。

要在車載電話上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音合成功能，可以選擇嵌入式語(yǔ)音芯片或者語(yǔ)音模塊。車載電話本身尺寸較小，功耗也不大，選擇語(yǔ)音芯片比較合適，雖然語(yǔ)音芯片在任意文本合成上的效果比語(yǔ)音模塊差，但完全可以達(dá)到實(shí)用要求。另外通過(guò)定制的數(shù)字小系統(tǒng)對(duì)“來(lái)電通知”等也能取得很好的合成效果。語(yǔ)音車載電話采用的S3111語(yǔ)音合成芯片，其工作原理如圖所示。

S3111語(yǔ)音芯片通過(guò)RS-232異步串口與車載電話主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將手機(jī)主控芯片上的信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信息通過(guò)揚(yáng)聲器播放給用戶聽(tīng)。

語(yǔ)音車載電話通過(guò)變看為聽(tīng)，提高駕駛安全系數(shù)。其功能包括：

1.時(shí)間及日程提醒。任何時(shí)候，只需要按鍵就可以播報(bào)出當(dāng)前的時(shí)間，在日程提醒時(shí)播報(bào)出預(yù)約的任務(wù)等;

2.信息播報(bào)。配合嵌入式語(yǔ)音合成軟件，可以將收到的各種短信播報(bào)出來(lái)，解決手機(jī)屏幕小，閱讀困難的問(wèn)題，方便人們獲取信息。

3.來(lái)電號(hào)碼播報(bào)。將手機(jī)收到的來(lái)電信息，包括來(lái)電次序、來(lái)電人、來(lái)電號(hào)碼、來(lái)電時(shí)間等信息，以清晰、流暢的語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播報(bào)，手機(jī)使用者可以立刻知道來(lái)電信息，決定是否接聽(tīng).