RFID和語音合成技術的語音導覽終端設計
加入技術交流群
在國內的一些大型博物館和風景區，已經采用了一些語音導覽器，為游客提供各種解說和導游，大大方便了游客對博物館和風景區歷史文化的了解。但傳統的語音導覽器功能比較單一、功耗大、成本高、數據更新復雜，游客需要手動輸入編碼才能得到相應的播放信息，限制了語音導覽器的進一步推廣使用。本設計結合RFID射頻識別技術和TTS語音合成技術，提出了一種可自動識別解說對象的語音導覽器，并結合USB存儲技術，實現各種導覽信息的及時更新。
1 RFID技術、TTS技術及終端功能分析
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)俗稱電子標簽，是一種非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環境中。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。最基本的RFID系統由三部分組成：標簽(tag)，由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(reader)，讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(anten―na)，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
TTS(Text To Speech，語音合成)技術解決如何將文字信息轉化為聲音信息的問題，從而變看為聽，使得人們獲取信息的方式更加豐富和自然。語音合成技術是實現人機語音通信的關鍵技術之一，涉及聲學、語言學、數字信號處理、計算機科學等多種學科知識，是中文信息處理領域的一項前沿技術。
語音導覽終端作為便攜式終端，為確保其有足夠的能量可靠地工作，整個設計必須滿足低功耗要求。同時，通過對目前市場使用的語音導覽器的分析，本設計所要實現的語音導覽終端主要實現以下基本功能：目標對象自動識別；導覽信息主動播放；USB信息更新；游覽路線顯示；服務信息查詢。
2 語音導覽終端硬件原理設計
語音導覽終端基本原理框圖如圖l所示。RFID讀頭電路將獲得的標簽信息送到微控制器。微控制器根據標簽信息從數據存儲器中讀取相應的文本信息并通過串口送到TTS語音合成電路。TTS語音合成電路將文本信息轉換為語音信息，然后經音頻放大電路放大后送到內置喇叭或外接耳機。同時，LCD顯示屏根據標簽信息顯示目前的游覽路線。另外，通過人機接口可以查詢一些服務信息。
2．1 EM4095 RFID讀頭電路
EM4095是RFID基站讀寫芯片，載波工作頻率為100～150 kHz，可以對EM400X、EM4050、EM4150等標簽進行操作。采用圖2所示工作電路時，其工作頻率由以下關系式確定：
在實際應用中，上式中的電容選擇陶瓷電容，并根據實際測試情況適當調整電感L1的值，從而確保工作頻率為125 kHz。
評論