语音处理技术是下一代多模式交互的人机界面设计中的核心技术之一。随着消费类电子产品中对于高性能、高稳健性的语音接口需求的快速增加，嵌入式语音处理技术快速发展。嵌入式语音处理系统在硬件上通常基于lsi、mcu、dsp等芯片方案，软件上采用语音识别、语音合成、语音压缩编解码、回声消除等技术，可以应用于手持设备、智能家电等多个领域，赋予这些设备人性化的交互方式和便利的使用方法；也可应用于益智类产品中，例如声控玩具、语言教学设备；还可以应用于车载通信设备中实现人机交流，提供安全、便捷、高效的操控接口。

    目前，手机厂商推出的新款高档手机中已经加入非特定人姓名拨号、低速率语音压缩编解码、回声消除等语音处理的功能。然而，这些解决方案普遍存在不能同时兼顾性能和价格的弱点，不能满足和适应集成化要求高、成本控制严格的嵌入式系统要求。

    基于unilite芯片的嵌入式语音处理综合方案

    根据市场对嵌入式语音处理系统的需求，凌声芯语音科技有限公司推出了新一代的低成本高性能嵌入式语音处理综合方案。该方案基于语音处理专用芯片unilite，具有如下特点：

    1. 支持高性能中小词汇量文本输入的非特定人语音识别；

    2. 支持低速率语音压缩，语音压缩率在8kbps以下；

    3. 低成本，芯片的总成本控制在三美元以下；

    4. 低功耗，系统的平均功耗控制在100毫瓦以内；

    5. 基于soc架构，集成度和稳定性高；

    6. 系统具有较强的对外控制能力；

    7. 速度快，能满足语音处理的实时性要求。

    unilite芯片结构和参考设计

    unilite芯片专为语音识别和语音处理应用领域设计，芯片采用高集成度的soc结构，以0.18um工艺制造。其核心处理器件是一颗16位高速定点dsp，运算速度最高可达104mips，承担控制和运算的任务。这种简化的单dsp系统结构，使得系统资源得到有效调配，降低了系统的整体功耗。片内集成了16kb的sram程序存储器，用来存储应用程序和驱动程序；12kb的sram数据存储器，用来存储系统运行时所需要的数据；32kb的rom程序存储器，用来存储语音识别以及语音压缩的算法；20kb的rom数据存储器，用于存储语音处理算法中所用的常数表。

    这种ram与rom存储器相结合的结构特点，在保证应用灵活性的同时大大降低了系统的整体成本。unilite芯片中还集成了一路codec通道，采用σ-δ调制方式，能够在8/16khz的采样频率下得到12位线性量化的数据。这样可根据具体应用的要求处理不同质量的语音或音频信号。unilite还集成了16个gpio口和其它外围通信设备接口。实现与外部存储器，pc等外部设备的数据交换，提供与用户间的辅助交互接口。unilite芯片结构如图1所示。

    以unilite芯片作为核心处理器件构成系统，外部只需扩展flash存储器、电源芯片、启动芯片等少量芯片即可构成完整系统应用。图2是以unilite芯片为核心的系统参考设计方案。其中：

    1. 电源模块提供给系统三路稳定电源，分别为3.3v(20ma)、2.5v(20ma)、1.8v(60ma)；

    2. 启动管理模块为unilite启动所需的专用芯片；

    3. spi flash存储器芯片为unilite工作必需的芯片，存储程序和数据信息；

    4. nand flash存储器芯片为系统选配芯片，可用于大容量存储语音数据；

    5. 功放芯片为系统外接喇叭时所需器件。

    图1：unilite芯片的结构框图

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