智能手机语音识别功能的车载应用

深圳市无线电管理局  高级工程师 廖守锋

   摘要： 随着智能手机技术的发展，智能手机的应用领域不断拓宽。智能手机语音识别功能的车载应用就是其中的一个方面，而且具有有较强的实用价值，值得推广。本文主要论述智能手机语音识别功能如何在车载蓝牙上实现应用、应用带来的好处及将来应用的发展前景等。

关键词：智能手机 语音识别 蓝牙

 §1.智能手机语音识别介绍

近年来，随着语音识别技术不断地发展成熟及应用领域的不断拓宽，语音识别技术越来越受到业内人士的关注。特别是语音识别技术在智能手机上的成功应用，使越来越多的电子信息产品复杂的操作功能，可以通过简单的人机智能对话方便实现。

§1.1语音识别技术简介

语音识别系统包括特征提取、模式匹配、参考模式库等三个基本单元，它的基本结构如图1.1所示。

语音输入                                                   识别                  识别结果

                                          训练

HMM（隐马尔可夫模型）是当前语音识别的主流技术，多数大词汇量、连续语音的非特定人语音识别系统都是基于HMM的。该技术目前发展应用已经非常成熟，识别率已达到可实际推广应用的水平。

§1.2智能手机语音识别实现功能

智能手机语音识别目前实现的主要功能包括：通过长按某一功能，进入语音识别功能菜单，实现语音呼叫（直接喊被叫的名字），语音发短信，语音google搜索功能。

语音识别呼叫通过识别到呼叫者名字，则在电话本语音库中查找相匹配的语音模型，将识别匹配项中对应的电话号码直接拨出，也可以识别到数字，在数字语音库中查找相对应的数字，直接拨出。

语音发短信，通过识别到“发短信给××”（“take a message to ××"），识别出“发短信”，然后再在电话本中查找发短信的对象，此时手机可以用TTS提示“请说短信内容”，使用者此时可以说出短信内容。

语音google搜索功能，通过识别“搜索”音词实现。

§1.3智能手机语音识别发展情况

智能手机语音识别功能，目前只在国外品牌手机中可以看到，如IPHONE4(S),HTC\三星个别型号。

IPHONE4,可以识别中文（普通话），IPHONE4S暂时不支持中文（普通话）识别。

语音识别实现的方式主要有两种，一种以IPHONE为代表的不需预先录制语音文件的实现方式，通过内置的语音文件合成语音库来实现，特点是使用方便，缺点是识别率稍微低点；另一种是以HTC Windows Mobile为代表的需要预先对呼叫对象录音的实现方式，特点是使用前要先对通信录姓名逐一录音存储，优点是适应使用者语音特征，识别率较高，缺点是使用麻烦点。

§2.智能手机语音识别车载应用的实现

§2.1车载应用优势

智能手机语音识别应用是非常有趣的创新功能，在非车载的日常使用中，由于消费者已习惯使用电话本查找功能，查找也方便，大多数消费者还很少使用智能手机的语音识别功能。但是在车载使用则不同了，由于驾车时查找电话本将非常不方便而且很不安全，这时智能语音识别将派上用场，驾车时使用者只要喊被叫的名字，就可以顺利实现拨号，将是非常方便安全舒服的事情。

§2.2实现示意图

 智能手机语音识别的车载应用的实现，当然可以通过在驾车时拿出手机直接对着话筒喊对方的名字，但是，一个要找手机（如手机放在袋子里）也很不方便，另外在车内由于噪音比较大，语音识别率将会大大降低。如果通过蓝牙免提来实现，就非常方便，不用拿出手机，不论你的手机是放在口袋还是在手提袋里，都不影响语音识别呼叫的实现，而且通过蓝牙免提本身自带的噪声处理系统，可以消除汽车的噪声，丝毫不降低语音识别率。

§2.3 实现的原理

 手机与蓝牙免提设备通过蓝牙协议连接，当按住蓝牙免提（CARPHONE)某键时，蓝牙设备向手机发送

Enable voice recognition in the AG（AT+BVRA=1），如果手机能够识别，将会发回OK响应，并和蓝牙免提建立音频连接，此时就可以进行说话识别了，具体过程如下：

Enable voice recognition in the AG 

                                         AT+BVRA=1             OK if voice recognition 

                                                                                 is now enabled in AG 

                                    OK

                                                                                                   If  OK, AG shall initiate the  

                                                                   audio   connection establishment 

                                                                   if audio connection is not present 

                                                                   ERROR if voice recognition is  

                                                                    not supported  by AG 

                                           ERROR

    因此智能手机在设计时只要增加HANDS-FREE PROFILE 1.5 部分的Voice Recognition Activation 功能就可以通过蓝牙实现基本的语音识别功能了，由于上述Voice Recognition 功能为HFP的可选功能，因此目前很多手机是没有支持的，当然如果实现更多的识别结果获取功能（如电话号码），就需要和蓝牙免提设备配合设计了，详细的实现过程手机设计开发者可参考《HANDS-FREE PROFILE 1.5 》。

 §2.4 实现的效果

 根据上述原理，笔者利用深圳市安由信科技有限公司的新一代支持智能语音识别的CARPHONE（AYX-300),进行了实际语音识别效果测试，该CARPHONE具有TFT显示和键盘输入功能，操作方便，GUI界面良好。如果手机支持蓝牙语音识别，CARPHONE会显示“请说话”，否则会提示“手机不支持”。利用IPHONE4（中文普通话）,IPHONE4S(英文）,HTC、三星9229（英文）进行了实际行车测试，正确识别率均超过到了90%，使用起来非常方便。

§3.应用好处

  §3.1 安全通信

   智能手机语音识别的车载应用给消费者带来行车安全方便的实实在在的好处，代表了汽车安全通信的一个重要的发展方向，是一个全新的消费体验，拓展了智能手机语音识别功能的应用空间。

  §3.2 出行便利 

   随着智能手机语音识别技术的不断发展，除了实现语音拨号外，还可以实现更多的语音交互TTS（Text 

To Speech)功能，结合移动互联网，通过语音搜索附近油站、酒店、交通信息等,通过TTS播报给驾车者，车行的便利性将极大地提高。

  §3.3 智能信息

   在互联网云端应用中，目前信息提供商，大部分信息为列表性搜索信息，无法满足智能化使用的需要。信息的便利化、智能化应用产业将有很大的发展空间。如需要查询酒店信息，如果提供商结合智能手机的语音应用，能够提供根据使用请求者的位置信息，进行智能规划处理后的查询结果再发回给请求者，信息的利用将更加实用化，它会规划好，在哪些区域有何酒店？价位信息？有何特色等？又比如驾车者需要知道那条路是否塞车？通过CARPHONE发出语音请求后，驾车信息提供商可以自动获取交通部门的路况信息，然后用TTS发回给驾车者。

§4.应用前景

§4.1 汽车普及需求提升

目前，我国汽车普及率在逐步提高，汽车已经成为人们出行不可或缺的代步工具，应此在车载语音应用方面具有较大的需求空间，需求会越来越强烈，因此推广使用智能手机语音识别车载应用将会有较大的发展前景。

§4.2 增强手机竞争力

对于手机，特别是国产手机生产商，在智能手机方面已经落后国外品牌，现在正是急起直追的时候，因此在智能手机设计上植入语音识别功能，并支持蓝牙免提Voice Recognition，将显得特别迫切，以增强国产手机在市场上的竞争能力，提高手机的附加值，从而逐渐改变国产手机低端价廉的形象。

§4.3 带动智能信息应用

 随着信息社会的不断发展，人们对信息的需求量越来越大，对信息质量的要求也越来越高，智能信息的应用必然会越来越广泛。所谓智能信息是指根据信息需求者的特殊需要，信息服务商提供经过智能化特殊加工处理后的信息。智能手机的更广泛应用，越来越多的人将通过智能手机获取所需信息资源，将促进智能信息服务业的不断发展。

§5.相关建议

§5.1 加快高识别率语音识别技术开发

 国产手机方案开发商应重视语音识别技术的车载拓展应用，充分利用中国人对中文母语研究适应能力较外国强的优势，加快开发适应中文，包括地方方言特点的语音识别技术，使国产品牌手机不致再度落后于国外品牌。

§5.2 与车载蓝牙企业联合开发适应车载特殊应用

 由于智能手机语音识别功能的蓝牙免提应用，需要蓝牙免提设备的配合，主要有在手机语音识别率还不高，特别是在发音非常相似的联系人情况下，需要将符合识别条件的联系人电话号码传送到免提设备上显示，由免提设备进行选择，因此需要具有显示功能和键盘输入的蓝牙设备（诸如上述提到的CARPHONE AYX-300设备)进行配合设计；还有对蓝牙免提协议未定义的如短信读取、微信通信、地图导航、网络查找信息等重新定义都需要车载蓝牙企业的配合设计，来不断拓展智能手机车载应用领域，因此要走联合开发的道路。

§5.3与互联网优势企业联合获取便利化使用的智能信息源。

为不断拓展智能手机的信息应用领域，需要有丰富的可供智能手机特殊使用的手机互联网播控信息平台，提供各类智能信息的查询，但目前在互联网产业发展方面，智能信息服务提供商产业发展还不尽成熟，能够提供给智能手机智能信息服务的信息源网站还不够，因此应该与互联网优势企业联合，以获取便利化使用的智能信息源。

参考文献：

【1】 刘幺和宋庭新《语音识别与控制应用技术》.科学出版社.2008.2.

【2】 《HANDS-FREE PROFILE 1.5 》。