嵌入式声控音乐播放器的设计文献综述
2020-05-21 22:14:44
文 献 综 述
一.引言
由于计算机的普及以及电子技术的提高,多媒体技术得以迅速地发展,音乐已经成为人们休闲娱乐生活中必不可少的一部分。近年来,人们不仅满足于数字家电提供的声乐欣赏,更是对便携式音乐播放器青睐有加。从磁带随身听,Discman(CD Player),MD(MIniDisc),到如今最流行的MP3播放器,音乐播放器经历了不断地改良。在此同时,MP3音乐格式在全球风靡,人们开始着眼于将它运用在各种便携式消费电子产品中。当下快节奏和高效率的生活中,”术业有专攻”同样也被要求在各种技术产品的开发上,嵌入式系统#8212;#8212;一种计算机专用系统,以其高性价比和外设资源丰富的优点,越来越多地用于对消费电子,智能家居,网络设备和工业控制的优化上。
二.音乐播放器的发展历史
电子音乐的悠久历史,可追溯到1877年的”会说话的机器”#8212;#8212;爱迪生发明的留声机。以此为代表的老式录音播放器在经历了几十年的发展后,随着社会发展和科学进步,被更高音乐品质的新一代音乐播放器淘汰。
1979年Sony公司推出了世界上第一台Walkman磁带随身听,在随后的几十年里,它以其低廉的磁带为播放介质,携带方便等优点广受人们喜爱。然而在发展过程中,以磁感颗粒记录分布声音的磁带太容易损坏,并且无法准确定位某一首歌曲的开头,无法降噪,基于以上缺陷,以CD碟片为播放介质的随身听Discman应运开发。它音频范围广,声音品质高,有多种播放形式(单曲循环,顺序或随机播放),深受专业音乐人士喜爱,然而它体积较为庞大,不易携带,且价格较磁带贵几倍,无法在学生中广泛流行。作为CD 的迷你版#8212;#8212;MD(MiniDisc),音质接近CD,体积却比CD小得多,是针对于唱片行业的磁光碟储存媒体,可重复写入音乐数据,存储60到80分钟时长的立体声音乐,但和CD机类似,它的价格昂贵,录制和传输音乐时间较长。
到了1998年,韩国SEAHAN开发的MP3随身听面世。MP3格式的音乐存储在固态的Flash闪存中,因此可以避免外界物理的损害,且不再受制于外形大小,其高保真的压缩技术为快速有效传播音频做出了巨大贡献 。
三.嵌入式系统和语音识别控制的技术现状
(1)嵌入式控制系统的技术现状
众所周知, CISC体系指令集庞大,指令长度不固定,指令执行周期长短不一,给芯片设计开发带来了极大困难,在此基础上改革出来的先进RISC处理器(ARM:Advanced RISCMachine),耗电少功能强大,16/32位双指令集,合作伙伴众多。
在ARM的指令集之上的嵌入式开发,如果要求的功能单一,可编程逻辑器件搭配相应的模块芯片,编写单个控制程序就能满足要求,但这种模式效率低下,功能较少,可供用户扩展的接口少。如果应用复杂,就需要加载合适的操作系统。20世纪60年代嵌入式系统出现并兴起,80年代中期以来,实时性成为嵌入式系统重要特点之一,系统开始具备文件管理,设备管理,多任务,图形化用户界面等功能,较为知名的嵌入式实时操作系统有wind River的VxWorks,QNX的NeutrinoRTOS,TimeSys的TimeSYs Linux/Real Time,其产品主要应用于航天,国防,医疗,工业控制等领域;20世纪90年代末期到21世纪,通用操作系统进入嵌入式领域,较为知名的嵌入式通用型操作系统有Microsoft的Windows CE,Embedded Linux的Embedix,其产品应用于手持设备,网络设备等领域。如今其应用领域不断扩大,嵌入式微处理器复杂多样,主要有Am186/88,386EX,SC-400,PowerPC,68000,MIPS,ARM系列。基于ARM技术的微处理器约占32位RISC微处理器75%以上的市场份额。我国自主开发的嵌入式产品如CoreTek公司的嵌入式开发平台DeltaSystem,包括DeltaCore嵌入式实时操作系统以及LamdaTools交叉开发工具,测试工具,应用组建,中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统。