Cada vez mais a indústria se preocupa com produtos que melhorem a qualidade da transmissão da palavra em diversos tipos de aplicações de consumo. Uma delas e nos telefones celulares, principalmente nos sistemas hand-free, que devem normalmente operar num ambiente ruidoso como é o interior de um automóvel. Com a disponibilidade de Controladores Digitais de Sinais, como o DSPIC, esse tipo de aplicação se torna possível conforme veremos neste artigo em que damos uma visão geral do que pode ser feito e no próximo em que teremos um artigo prático.
Nas aplicações tradicionais que envolvem o tratamento digital da palavra é comum o uso de um processador digitais de sinais (DSP) e de um microcontrolador (MCU),
No entanto, a Microchip, colocou esses dois elementos num componente único, criando o DSPIC e com isso possibilitando a implementação desse tipo de solução de uma forma muito mais eficiente e simples.
É claro que, mesmo contando com um dispositivo especialmente indicado para esse tipo de aplicação, existem ainda alguns desafios a serem considerados num projeto que envolva o processamento de voz num ambiente ruidoso como é o interior de um automóvel, no caso de um sistema viva-voz.
O primeiro é o próprio ruído do carro que pode mascarar o que o usuário está falando, dificultando o seu entendimento. A solução desse problema está no uso de recursos matemáticos (algoritmos de processamento) que possa suprimir de forma eficiente o ruído de fundo e também cancelar o eco do próprio sinal de voz.
O segundo é a capacidade de processar de forma apropriada a voz humana que consiste num sinal analógico de características especiais.
Se bem que a faixa de sinais de voz normalmente adotada seja de apenas 4 kHz, o seu processamento exige amostragens de pelo menos 16 kHz. Isso significa que o dispositivo capaz de fazer o processamento de cada amostragem em apenas 65 us. Além disso, testes demonstram que, para que um sinal de voz seja discernível ele deve ter uma relação sinal ruído (S/N) de pelo menos 65 dB.
Assim, cada palavra que represente uma amostragem deve ter pelo menos 11 bits (6 dB de faixa dinâmica por bit) para que o desempenho de tal sistema seja satisfatório.
Assim, tão importante como o próprio dispositivo usado no processamento também é a biblioteca usado no processamento dos sinais.
Para essa finalidade existem diversos fabricantes que possuem bibliotecas especialmente criadas para esse tipo de aplicação.
DsPIC
Conforme indicamos na introdução, a possibilidade de se contar com um dispositivo único que tenha características de DSP e de MCU facilita esse tipo de projeto, desde que também possamos contar com uma biblioteca especialmente criada para a aplicação.
Assim, a Microchip (www.microchip.com), conta não só com os dispositivos da série DsPIC especialmente indicados para essas aplicações como o DsPIC30F5011, DsPIC30F5013, DsPIC30F6012 e DsPIC30F014 como também com a Biblioteca para Reconhecimento de Voz DsPIC30F.
Na figura 1 mostramos o Kit de desenvolvimento da MicroChip para essa aplicação, que será descrita de forma completa na próxima edição.
O kit de desenvolvimento mostrado na figura 1, da Microchip possibilita a elaborações de outros aplicativos, além do hand-free mostrado, como o reconhecimento de voa, através da biblioteca especial DsPIC30F Speech Recognition Library, criada para DSCs com mínimo de 33 kbytes de memória Flash e 4 kBytes de RAM, com velocidade de processamento de 30 MIPS.
Na figura 2 mostramos o diagrama de blocos do DsPIC usado, observando-se que ele integra todas as funções necessárias ao processamento em tempo real de sinais de voz, não só em aplicações hand-free como também outras em que a voz humana esteja presente.
