[發明專利]基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710105528.9
• 申請日: 2017-02-26
• 公開（公告）號: CN106847281A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 程前
• 申請（專利權）人: 上海新柏石智能科技股份有限公司
• 主分類號: G10L15/22
• 分類號: G10L15/22;G10L15/06;G10L15/00;G10L17/22;G10L25/24;G10L25/48;G10L25/51
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制系統，其特征在于，包括：

-樣本采集模塊，用于采集用戶語音指令；

-樣本訓練模塊，用于將樣本采集模塊得到的用戶語音指令與智能家居系統中的控制功能進行綁定；

-樣本生成模塊，用于將樣本訓練模塊得到的綁定后的控制功能上傳至智能家居系統的主機系統進行解析并保存記錄，生成標定了控制功能的語音指令樣本集；

-語音輸入模塊，用于輸入用戶有效的語音原始信號，并壓縮生成智能家居系統的主機系統能夠識別的語音信號上傳至智能家居系統的主機系統；

-語音比對模塊，用于將語音輸入模塊得到的語音信號與樣本生成模塊生成的語音指令樣本集進行比對，并輸出對應的控制功能指令。

2.基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制系統，其特征在于，還包括校正模塊，所述校正模塊用于設定語音信號與語音指令樣本集之間的匹配度閾值。

3.一種基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

-步驟a，根據輸入的語音指令標定對應的控制功能，訓練語音指令樣本集；

-步驟b，輸入有效的語音信號與步驟a中得到的語音指令樣本集進行比對，并根據標定的控制功能輸出控制功能指令，完成語音控制。

4.根據權利要求3所述的基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，所述步驟a包括如下步驟：

步驟a1，用戶根據智能家居系統內已有的控制功能進行語音指令采集，并將智能家居系統內已有的控制功能與語音指令進行綁定；

步驟a2，將步驟a1中得到的綁定后的控制功能上傳至智能家居系統的主機系統，通過主機系統進行解析并保存記錄，生成標定了控制功能的語音指令樣本集。

5.根據權利要求3所述的基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，所述步驟b包括如下步驟：

步驟b1，輸入用戶有效的語音原始信號，壓縮生成智能家居系統的主機系統能夠識別的語音信號并上傳至主機系統；

步驟b2，主機系統接收到語音信號后，對語音信號提取包含了聲紋信息的語音特征向量，并與語音指令樣本集進行比對；

將步驟b3，根據語音指令樣本集標定的控制功能，輸出對應的控制功能指令。

6.根據權利要求5所述的基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，所述步驟b2中的比對包括如下步驟：

設置語音信號與語音指令樣本集之間的匹配度閾值，當語音信號與語音指令樣本集之間的識別匹配度大于設置的匹配度閾值時，認為輸入的語音信號與語音指令樣本集內的目標樣本匹配，比對成功。

7.根據權利要求5所述的基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，所述步驟b2中采用梅爾頻率倒譜系數提取算法提取包含了聲紋信息的語音特征向量，并將語音特征參數MFCC作為語音特征向量。

8.根據權利要求7所述的基于語音模糊識別技術的智能家居語音控制方法，其特征在于，所述梅爾頻率倒譜系數提取算法包括如下步驟：

第一步，預加重，增加輸入語音信號的高頻部分能量；

第二步，對輸入語音信號進行分幀加窗處理；

第三步，對加窗后的每一幀輸入語音信號進行離散傅里葉變換(DFT)，得到離散頻譜信息；

第四步，將離散頻譜信息通過Mel濾波器組，得到Mel頻譜mel(f)：

$mel\left(f\right)=2595\×{\log }_{10}(1+\frac{f}{700})$

其中，f表示輸入語音信號的頻率；

第五步，對Mel頻譜進行倒譜分析，得到Mel頻率倒譜系數，即語音特征參數MFCC。