[實用新型]一種基于DSP的語音端點檢測系統

有效

• 申請號: 201320097898.X
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203288240U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張梅
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G10L25/87
• 分類號: G10L25/87
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型主要涉及語音信號的端點檢測，尤其涉及一種基于DSP的語音端點檢測系統。?

背景技術

語音識別技術以逐步走向應用，語音識別的穩定性和健壯性問題已經逐步成為語音識別研究的焦點。具有應用價值的語音識別系統必須可以適應各種各樣的噪聲環境。而目前的語音識別系統性能并不能滿足要求，在噪聲環境下性能會大大降低，其中一個主要的原因就是語音端點檢測不夠準確，因此，準確、可靠、穩健的語音端點檢測算法在語音識別系統中是必不可少的。理想的端點檢測算法應當具有以下幾個特征：準確性、可靠性、魯棒性、自適應性、實時性等。在這些特征中，最難做到的就是魯棒性。因此，如何在噪聲背景下設計一種魯棒的端點檢測算法是一個待解決的難題。?

傳統的語音檢測方法如基于能量和過零率方法都是比較經典的方法。這些在安靜或噪聲比較小的環境下，判別效果令人滿意，但是當語音信號中的清濁音與噪聲相當時，就很難從噪聲中區分出語音。?

針對噪聲干擾的情況，近來出現了不少將語音增強與語音端點檢測結合的方法。這些方法改變了直接進行語音端點檢測的方式，變為采用語音增強和語音端點檢測兩個步驟。其中語音增強是一種通過提升被加性噪聲污染的語音來改善語音的清晰度與可懂度感覺的技術。帶噪語音經過語音增強處理后，信號的信噪比得到了提升，凸顯了語音的特征值，從而提高語音端點檢測的成功率。根以上方法雖然在各自實驗環境下都取得一定的改進效果，但在強噪聲環境下的性能，以及實現過程中門限閾值的選取、避免脈沖于擾噪聲的影響等問題，還有待進一步研究和驗證。?

近些年，研究學者提出了各種可以區分語音和噪聲的特征參數或其衍生參數，用以提高算法的抗噪性。如倒譜系數、自相關函數、短時頻帶方差、信息熵等都被應用與端點檢測技術中，更常用的是將幾種技術綜合起來進行語音檢測。?

另一方面，在實現語音端點檢測的硬件上，多選用的TI公司DSP為核心芯片。在低端、低成本系列中，TI公司的TMS320C2000(C24x和C28x)?DSP系列，?在汽車、大型設備、硬盤、調制解調器以及個人消費電子產品中廣泛采用。在中端處理器系列中，主要有TI公司的TMS320C5000(C54x和C55x)DSP。這一等級的處理器通過時鐘運行速率的提高以及更復雜的架構獲得了更高的性能。它們在降低功耗的同時大大提升了性能，因此常應用于可移動設備，如手機、無線設備、數碼照相機、音頻視頻播放器和數字助聽器中。在高端處理器系列中，TI公司的TMS320C6000(C62x、C64x和C67x)?DSP通過超長指令集(VLIW)等先進架構獲得了更優異的性能。但是對程序空間以及功耗的要求卻十分苛刻，因此這類處理器常應用于高端視頻系統、雷達系統、以及通信基站，高碼率實時視頻編碼系統中。綜上所述，從成本和性能兩種角度來看，中端處理器系列的設計目標都能達到在DSP平臺上實現語音檢測系統的設計要求。?

實用新型內容

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種基于DSP的語音端點檢測系統，可以實現語音信號的端點檢測，并可將檢測的數據傳送給PC機，具有檢測正確率高、快速及時等優點。?

為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：?

1.一種基于DSP的語音端點檢測系統，其特征在于：包括有核心處理單元TMS320VC5416?DSP、語音信號編解碼模塊TLV320AIC23芯片和PC機，所述的?TMS320VC5416?DSP?中應用匯編語言設計有基于模糊神經網絡的語音端點檢測算法，所述的TLV320AIC23芯片信號輸出端接入?TMS320VC5416?DSP信號輸入端，所述的核心處理單元TMS320VC5416?DSP?信號輸出端通過一個TL16C550異步串口收發器及一個MAX232電平轉換芯片與PC機通訊連接；所述的?TMS320VC5416?DSP的外圍還擴展連接有電源電路、復位電路、時鐘電路；系統通過TLV320AIC23芯片輸入采集的語音信號，將其轉化為數字信號后送入TMS320VC5416?DSP進行端點檢測運算，接著TMS320VC5416?DSP處理好的數據通過異步串口收發器TL16C550和電平轉換芯片MAX232與PC機進行串行通信；系統還外擴了一片SRAM存儲器和一片FLASH存儲器，SRAM存儲器用來存儲語音數據，FLASH存儲器用來存儲脫機運行程序。?

所述的DSP的型號為TMS320VC5416，是TI公司生產的一種低功耗高性能定點DSP，適用于語音處理、有線和無線通信、便攜式信息系統等方面。?