基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聲控產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人們僅僅通過手動(dòng)方式開門，在很多情況下均存在不便狀況，需要一種自動(dòng)裝置控制門的開關(guān)，這樣將給人們的生活帶來極大的方便。目前，語音識(shí)別技術(shù)經(jīng)過全球半個(gè)多世紀(jì)的研究，已經(jīng)發(fā)展到了實(shí)用階段，利用語音識(shí)別系統(tǒng)將人的聲音信號(hào)變成一種命令傳輸?shù)叫盘?hào)處理系統(tǒng)中，在其中轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，由開鎖裝置接受電信號(hào)，實(shí)施開鎖動(dòng)作以成為可能，特別是基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)(DTW)下的孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng)，已經(jīng)相當(dāng)完備，因此研發(fā)出一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門將顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于聲音采集的聲音采集模塊，聲音采集模塊將采集到的聲音信號(hào)傳遞給語音識(shí)別系統(tǒng)，語音識(shí)別系統(tǒng)將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門信號(hào)給開鎖系統(tǒng)，開鎖系統(tǒng)接到信號(hào)后電磁鐵產(chǎn)生磁力吸合，為開閉門系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加電，開閉門系統(tǒng)完成開閉門動(dòng)作，
[0006]其中，所述聲首米集模塊米用常規(guī)拾首器完成聲首米集；
[0007]其中，所述語音識(shí)別系統(tǒng)，包括有:
[0008](I)預(yù)處理模塊:對(duì)輸入的原始語音信號(hào)進(jìn)行處理，濾除掉背景噪聲，并進(jìn)行語音信號(hào)的端點(diǎn)檢測(cè)、語音分幀以及預(yù)加重處理；
[0009](2)特征提取模塊:計(jì)算語音的聲學(xué)特征參數(shù)，提取出反映信號(hào)特征的關(guān)鍵特征矢量參數(shù)；
[0010](3)訓(xùn)練階段:用戶輸入若干次訓(xùn)練語音，經(jīng)過預(yù)處理和特征提取后得到特征矢量參數(shù)，建立或修改訓(xùn)練語音的參考模式庫；
[0011](4)識(shí)別階段:將輸入的語音提取特征矢量參數(shù)與參考模式庫中的模式進(jìn)行相似性度量比較，并結(jié)合一定的判別規(guī)則得出最終的識(shí)別結(jié)果；
[0012]其中，所述數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括有依次連接的預(yù)濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理單元、D/A轉(zhuǎn)換器及平滑濾波，輸入信號(hào)經(jīng)過預(yù)濾波后，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)按照一定的算法處理后輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)平滑濾波得到連續(xù)的模擬信號(hào)；
[0013]其中，開鎖系統(tǒng)為常規(guī)的電磁鐵線路系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門的信號(hào)時(shí)，電磁鐵線路將自動(dòng)閉合，為開閉門系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加電，同樣，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出關(guān)門的信號(hào)后，待門完全閉合后，電磁鐵線路將自動(dòng)斷開，從而使門關(guān)上；
[0014]其中，所述開閉門系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的杠桿組構(gòu)成。
[0015]而且，語音的聲學(xué)特征參數(shù)包括:線性預(yù)測(cè)(LPC)參數(shù)、線譜對(duì)(LSP)參數(shù)、線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)(LPCC)、梅爾倒譜系數(shù)(MFCC)、口音敏感尺度系數(shù)(ASCC)、感覺加權(quán)的線性預(yù)測(cè)(PLP)參數(shù)、動(dòng)態(tài)差分參數(shù)和高階信號(hào)譜類特征中的一種或多種。
[0016]而且，所述判別規(guī)則具體為構(gòu)詞規(guī)則及語法規(guī)則。
[0017]而且，其中，所述數(shù)字信號(hào)按照一定的算法處理具體為DTW算法處理。
[0018]而且，該系統(tǒng)還進(jìn)一步包括有安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)采集開閉門系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的電流值，通過電流值的大小來判斷電動(dòng)機(jī)是否過載，一旦發(fā)生電流過載安全系統(tǒng)將發(fā)出信號(hào)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，達(dá)到被保護(hù)電路不會(huì)被燒毀的目的。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0020]本發(fā)明可以為人們的生活帶來巨大的方便，從社會(huì)角度來看，現(xiàn)代人們的生活節(jié)奏越來越快，當(dāng)人們不便于使用鑰匙去實(shí)現(xiàn)開鎖的情況下，僅通過聲音就可以打開門鎖，對(duì)那些忙碌的白領(lǐng)們，對(duì)于行動(dòng)障礙的人們，對(duì)于忘記攜帶鑰匙的情況都有巨大的功效。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中語音識(shí)別系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括用于聲音采集的聲音采集模塊，聲音采集模塊將采集到的聲音信號(hào)傳遞給語音識(shí)別系統(tǒng)，語音識(shí)別系統(tǒng)將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)分別與開鎖系統(tǒng)、開閉門系統(tǒng)及安全系統(tǒng)連接，發(fā)出數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)安全開鎖動(dòng)作，完成開閉門功能，
[0026]其中，所述聲首米集模塊米用常規(guī)拾首器完成聲首米集；
[0027]其中，所述語音識(shí)別系統(tǒng)，如圖2所示，包括有:
[0028](I)預(yù)處理模塊:對(duì)輸入的原始語音信號(hào)進(jìn)行處理，濾除掉背景噪聲，并進(jìn)行語音信號(hào)的端點(diǎn)檢測(cè)、語音分幀以及預(yù)加重處理；
[0029](2)特征提取模塊:計(jì)算語音的聲學(xué)特征參數(shù)，提取出反映信號(hào)特征的關(guān)鍵特征矢量參數(shù)；
[0030]在本發(fā)明的具體實(shí)施中，語音的聲學(xué)特征參數(shù)包括:線性預(yù)測(cè)(LPC)參數(shù)、線譜對(duì)(LSP)參數(shù)、線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)(LPCC)、梅爾倒譜系數(shù)(MFCC)、口音敏感尺度系數(shù)(ASCC)、感覺加權(quán)的線性預(yù)測(cè)(PLP)參數(shù)、動(dòng)態(tài)差分參數(shù)和高階信號(hào)譜類特征中的一種或多種；
[0031](3)訓(xùn)練階段:用戶輸入若干次訓(xùn)練語音，經(jīng)過預(yù)處理和特征提取后得到特征矢量參數(shù)，建立或修改訓(xùn)練語音的參考模式庫；
[0032](4)識(shí)別階段:將輸入的語音提取特征矢量參數(shù)與參考模式庫中的模式進(jìn)行相似性度量比較，并結(jié)合一定的判別規(guī)則得出最終的識(shí)別結(jié)果；
[0033]其中，判別規(guī)則具體為構(gòu)詞規(guī)則及語法規(guī)則；
[0034]其中，所述數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，如圖3所示，進(jìn)一步包括有依次連接的預(yù)濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理單元、D/A轉(zhuǎn)換器及平滑濾波，輸入信號(hào)經(jīng)過預(yù)濾波后，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)按照一定的算法處理后輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)平滑濾波得到連續(xù)的模擬信號(hào)；
[0035]其中，所述一定的算法處理具體為DTW算法處理
[0036]其中，開鎖系統(tǒng)為常規(guī)的電磁鐵線路系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門的信號(hào)時(shí)，電磁鐵線路將自動(dòng)閉合，產(chǎn)生磁力打開門鎖；同樣，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出關(guān)門的信號(hào)后，待門完全閉合后，電磁鐵線路將自動(dòng)斷開，從而使門被關(guān)上；
[0037]其中，所述開閉門系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的杠桿組構(gòu)成；
[0038]其中，所述安全系統(tǒng)采集開閉門系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的電流值，通過電流值的大小來判斷電動(dòng)機(jī)是否過載，一旦發(fā)生電流過載安全系統(tǒng)將發(fā)出信號(hào)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，達(dá)到被保護(hù)電路不會(huì)被燒毀的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括用于聲音采集的聲音采集模塊，聲音采集模塊將采集到的聲音信號(hào)傳遞給語音識(shí)別系統(tǒng)，語音識(shí)別系統(tǒng)將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門信號(hào)給開鎖系統(tǒng)，開鎖系統(tǒng)接到信號(hào)后電磁鐵產(chǎn)生磁力吸合，為開閉門系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加電，開閉門系統(tǒng)完成開閉門動(dòng)作， 其中，所述聲音采集模塊采用常規(guī)拾音器完成聲音采集； 其中，所述語音識(shí)別系統(tǒng)，包括有: (1)預(yù)處理模塊:對(duì)輸入的原始語音信號(hào)進(jìn)行處理，濾除掉背景噪聲，并進(jìn)行語音信號(hào)的端點(diǎn)檢測(cè)、語音分幀以及預(yù)加重處理； (2)特征提取模塊:計(jì)算語音的聲學(xué)特征參數(shù)，提取出反映信號(hào)特征的關(guān)鍵特征矢量參數(shù)； (3)訓(xùn)練階段:用戶輸入若干次訓(xùn)練語音，經(jīng)過預(yù)處理和特征提取后得到特征矢量參數(shù)，建立或修改訓(xùn)練語音的參考模式庫； (4)識(shí)別階段:將輸入的語音提取特征矢量參數(shù)與參考模式庫中的模式進(jìn)行相似性度量比較，并結(jié)合一定的判別規(guī)則得出最終的識(shí)別結(jié)果； 其中，所述數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括有依次連接的預(yù)濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理單元、D/A轉(zhuǎn)換器及平滑濾波，輸入信號(hào)經(jīng)過預(yù)濾波后，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)按照一定的算法處理后輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)平滑濾波得到連續(xù)的模擬信號(hào)； 其中，開鎖系統(tǒng)為常規(guī)的電磁鐵線路系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門的信號(hào)時(shí)，電磁鐵線路將自動(dòng)閉合，為開閉門系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加電，同樣，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出關(guān)門的信號(hào)后，待門完全閉合后，電磁鐵線路將自動(dòng)斷開，從而使門關(guān)上； 其中，所述開閉門系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的杠桿組構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，其特征在于:語音的聲學(xué)特征參數(shù)包括:線性預(yù)測(cè)參數(shù)、線譜對(duì)參數(shù)、線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)、梅爾倒譜系數(shù)、口音敏感尺度系數(shù)、感覺加權(quán)的線性預(yù)測(cè)參數(shù)、動(dòng)態(tài)差分參數(shù)和高階信號(hào)譜類特征中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，其特征在于:所述判別規(guī)則具體為構(gòu)詞規(guī)則及語法規(guī)則。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，其特征在于:其中，所述數(shù)字信號(hào)按照一定的算法處理具體為動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還進(jìn)一步包括有安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)采集開閉門系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的電流值，通過電流值的大小來判斷電動(dòng)機(jī)是否過載，一旦發(fā)生電流過載安全系統(tǒng)將發(fā)出信號(hào)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，達(dá)到被保護(hù)電路不會(huì)被燒毀的目的。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)的聲控門系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于聲音采集的聲音采集模塊，聲音采集模塊將采集到的聲音信號(hào)傳遞給語音識(shí)別系統(tǒng)，語音識(shí)別系統(tǒng)將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸出開門信號(hào)給開鎖系統(tǒng)，開鎖系統(tǒng)接到信號(hào)后電磁鐵產(chǎn)生磁力吸合，為開閉門系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加電，開閉門系統(tǒng)完成開閉門動(dòng)作。本發(fā)明可以為人們的生活帶來巨大的方便，當(dāng)人們不便于使用鑰匙去實(shí)現(xiàn)開鎖的情況下，僅通過聲音就可以打開門鎖，對(duì)那些忙碌的白領(lǐng)們，對(duì)于行動(dòng)障礙的人們，對(duì)于忘記攜帶鑰匙的情況都有巨大的功效。
【IPC分類】G10L15/26, G07C9/00
【公開號(hào)】CN105070291
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510429081
【發(fā)明人】崔晨磊, 張春輝, 李海紅, 劉玥, 張利霞, 王健, 鄭海津
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日