基于FPGA的语音识别平台

本文摘要：与机器展开语言聊天，让它听得明白你在说什么，语音辨识技术将人类这一曾多次的梦想变为了现实。语音辨识就只不过机器的听力系统，该技术让机器可以通过辨识和解读，把语音信号改变为适当的文本或命令。自1952年贝尔实验室研制出世界上第一个能辨识10个英文数字发音的实验系统，到如今，语音辨识技术有了突破性的发展，仍然局限于辨识孤立无援词的辨识，现在，可以构建倒数的多语言的动态辨识。

与机器展开语言聊天，让它听得明白你在说什么，语音辨识技术将人类这一曾多次的梦想变为了现实。语音辨识就只不过机器的听力系统，该技术让机器可以通过辨识和解读，把语音信号改变为适当的文本或命令。自1952年贝尔实验室研制出世界上第一个能辨识10个英文数字发音的实验系统，到如今，语音辨识技术有了突破性的发展，仍然局限于辨识孤立无援词的辨识，现在，可以构建倒数的多语言的动态辨识。

在现实生活中，语音辨识的产品也早已显得十分广泛，比如iPhone手机自带的Srir应用软件，google基于安卓系统研发的googleNow以及百度语音和微软公司研发的十分调皮的Cortana语音辨识软件。不过，目前市场上风行的都是软件构建的语音辨识，下面将讲解一款基于FPGA构建的可应用于语言识别板卡。

MATRIXVoice语音辨识平台：在Indiegogo项目筹资只只剩一个月的时候，MATRIXVoice开源语音平台的筹款早已远超过其预期目标$5000超过预期的289%。MATRIXVoice是弗罗里约迈阿密MATRIX发动的第三个众筹项目，实质上MATRIXVoice平台是一个只有3.14英寸的环形电路板，但是此电路板不仅相容近期的语言库而且可以动态展开倒数的语言识别，还获得多家云端语言服务的接纳，还包括微软公司的辨识服务器，亚马逊的Alexa语音服务，谷歌的语音API以及Wit的ai和Houndify。就结构而言，MAXTRIXVoice是基于Xilinx的Spartan-6LX4FPGA构建的，其设计外形可以作为一个器件直插到一个低功耗的RaspberryPi的单板机上，也可以作为一个独立国家的板卡用于。

下面两张图分别表明MATRIXVoice的顶层和底层版面视图：图1MATRIXVoicetopview图2MATRIXVoicebottomview从上面的图片中可以看见，MATRIXVoice板卡的背面有七个MEMS麦克风，七个REG多色LED，同时Spartan-6FPGA芯片也在前面板上，在AMTRIXVoice的背面，有一个64Mbit的SDRAM和一组可以相容Raspberrypi单板机的I/O模块。由于这是MATRIX构建系列开发板中的最新版，所以，针对MATRIXVoice板卡早已有不具备比较复杂的分层的软件填反对，还包括一个为透明化FPGA代码的HAL（硬件抽象化层）和一个C++函数库，还有以一个介于视频流模块和视觉库（主要是RaspberryPi摄像头）之间的中间层，此外，还为MATRIXVoice顶层获取了MATRIX操作系统和高层API模块。同时，在基于MATRIXVoice研发的时候，用户可以根据自己习惯自由选择讨厌的语言，主要是因为MATRIXVoice软件库反对较为多的语言，还包括主流的C++、Python、JavaScript以及硬件人员常用的Verilog和VHDL语言。

右图可以看见MATRIXVoice平台的软件开发层次：图3Softwarelayerview总结：现在，科创众筹项目早已更加广泛，基于FPGA研发功能更加强劲灵活性更大的前沿应用于是一个十分好的点子，不仅使得产品具备更加权利非常丰富的模块，还可以权利重新加入有针对性的加速器模块，使得最后产品不仅性能低还成本低。Xilinx研发的FPGA芯片中少有可以同时获取软件编程和硬件编程的芯片，所以自由选择Xilinx，让你的产品更加可信更加强劲吧。

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