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语音识别在EWB电路基础实验教学中的应用
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2008-11-24
李明
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语音识别在EWB电路基础实验教学中的应用:1引言
在电 类 专 业职业人才的培养过程中，实验教学在教学中的地位更是举足轻重的。但是目前职业学校电类专业的实验教学中普遍存在实验室管理落后、资金不足，实验室投入不够、实验手段和方法落后等问题〔，，。本文研究了利用语音控制的EWB技术，构建起一种基于计算机工作平台的新型电类专业电路基础实验教学模式。该系统可以重新组织实验教学过程，充分利用职业学校的计算机资源，最大限度地发挥计算机在电类专业实验教学中的作用。
2 EWB电路仿真软件
EWB 是 加 拿大IIT公司开发的专用电路仿真分析和设计软件。它建立在SPICE基础上，以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能，是公认的电路仿真与设计标准软件‘2,3)。 它可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。目前已在电子工程设计、电子类课程教学等领域得到了广泛的应用。与目前流行的电路仿真软件相比较，EWB具有界面直观、操作方便等优点。他改变了有些电路仿真软件输入电路采用文本方式的不便之处。该软件在创建电路、选用元器件和测试仪器等均可以直接从屏幕图形中选取，而且测试仪器的图形与实物外形基本相似，从而大大提高了电子设计工作的效率。然而，现有的EWB系统都是使用键盘和鼠标输入，这给操作带来不便。近几 年 来 ，计算机多媒体技术和信息技术的高速发展。人们已认识到语音声控在工作、学习和生活中的重要作用，对其服务质量的要求不断提高。如果将语音识别技术与EWB系统相结合，开发出声控EWB系统，必定会给用户以全新的感觉，大大提高学习速度，增加用户的学习兴趣。可以说，此类软件有广阔的市场前景。
3 EWB电路实验教学系统中的语音识别技术
本文将语音识别技术应用于EWB系统中，为用户提供一个方便快捷的语音声控EWB系统。由于基于矢量量化的语音识别算法所需的模型训练数据，训练与识别时间，工作存储空间都很小，因此系统中采用矢量量化(VQ)的方法完成语音识别功能。
3. 1语音信号特征提取
特征提取是语音识别的关键问题，特征参数选择的好坏直接影响到语音识别的精度。为了既能得到高质量的语音特征参数，同时又能尽量减少运算复杂度，便于DSP实现，我们利用线性预测系数(LPC)递推法求得倒谱系数以后，进一步按人耳的听觉特性进行变换，从倒谱中得到MEL倒谱参数，其变换公式如下:
在电 类 专 业职业人才的培养过程中，实验教学在教学中的地位更是举足轻重的。但是目前职业学校电类专业的实验教学中普遍存在实验室管理落后、资金不足，实验室投入不够、实验手段和方法落后等问题〔，，。本文研究了利用语音控制的EWB技术，构建起一种基于计算机工作平台的新型电类专业电路基础实验教学模式。该系统可以重新组织实验教学过程，充分利用职业学校的计算机资源，最大限度地发挥计算机在电类专业实验教学中的作用。
2 EWB电路仿真软件
EWB 是 加 拿大IIT公司开发的专用电路仿真分析和设计软件。它建立在SPICE基础上，以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能，是公认的电路仿真与设计标准软件‘2,3)。 它可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。目前已在电子工程设计、电子类课程教学等领域得到了广泛的应用。与目前流行的电路仿真软件相比较，EWB具有界面直观、操作方便等优点。他改变了有些电路仿真软件输入电路采用文本方式的不便之处。该软件在创建电路、选用元器件和测试仪器等均可以直接从屏幕图形中选取，而且测试仪器的图形与实物外形基本相似，从而大大提高了电子设计工作的效率。然而，现有的EWB系统都是使用键盘和鼠标输入，这给操作带来不便。近几 年 来 ，计算机多媒体技术和信息技术的高速发展。人们已认识到语音声控在工作、学习和生活中的重要作用，对其服务质量的要求不断提高。如果将语音识别技术与EWB系统相结合，开发出声控EWB系统，必定会给用户以全新的感觉，大大提高学习速度，增加用户的学习兴趣。可以说，此类软件有广阔的市场前景。
3 EWB电路实验教学系统中的语音识别技术
本文将语音识别技术应用于EWB系统中，为用户提供一个方便快捷的语音声控EWB系统。由于基于矢量量化的语音识别算法所需的模型训练数据，训练与识别时间，工作存储空间都很小，因此系统中采用矢量量化(VQ)的方法完成语音识别功能。
3. 1语音信号特征提取
特征提取是语音识别的关键问题，特征参数选择的好坏直接影响到语音识别的精度。为了既能得到高质量的语音特征参数，同时又能尽量减少运算复杂度，便于DSP实现，我们利用线性预测系数(LPC)递推法求得倒谱系数以后，进一步按人耳的听觉特性进行变换，从倒谱中得到MEL倒谱参数，其变换公式如下:
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