[發明專利]一種特種服裝語音交互系統及方法

在審

• 申請號: 202110040219.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112885345A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 馬翼平;王陽;于澤;王詩怡;許召輝
• 申請（專利權）人: 中航華東光電（上海）有限公司
• 主分類號: G10L15/22
• 分類號: G10L15/22;G10L15/06;G10L15/16;G10L15/14;G10L13/04;G10L13/08;H04R1/32;H04R5/02;B64G6/00
• 代理公司: 上海樂泓專利代理事務所(普通合伙) 31385
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種特種服裝語音交互系統，包括：麥克風陣列，設置于特種服裝內，并用于獲取語音信號；語音識別模塊，用于識別語音信號，并輸出識別結果；語音告警模塊，用于獲取外部聲源信號以及外部聲源信號的定位信息；控制模塊，用于根據識別結果輸出控制信號，以控制設備操作，以及根據外部聲源信號輸出第一告警語音，或根據外部聲源信號和外部聲源信號的定位信息輸出第二告警語音；語音合成模塊，用于接收控制信號，并輸出合成語音；立體聲播音裝置，設置于特種服裝內，并用于接收并播放第一告警語音、第二告警語音或合成語音。本系統可以有效抑制艙外服特殊環境下產生的噪音，準確識別作業人員發出的語音指令。

技術領域

本發明涉及語音識別技術領域，尤其涉及一種特種服裝語音交互系統及方法。

背景技術

特種服裝是為特種作業設計的防護服裝。為了達到防護目的，穿著此類服裝往往使得作業人員不能靈活活動關節部位去操控設備，且會縮小視野范圍，不能高效的探索周圍事物，尤其在一些特殊環境中，特種服裝為全封閉式，加劇了限制程度。以艙外宇航服為例，艙外宇航服(簡稱艙外服)的主要作用是支持完成艙外科學試驗、有效載荷的維修、空間站組裝維護等大量從簡單到復雜的各種出艙活動任務。

將智能語音交互技術與艙外服系統相結合，提高艙外服人機功效，是目前的發展趨勢。但艙外服的人機交互場景與傳統的人機交互場景有很大的不同，主要有：

1.聲音傳播環境特殊，艙外服是由柔性材料和鋁制材料組成的密閉腔體，腔體內的氣壓、濕度均與地表環境有著明顯的差異，聲音在其中傳播會受到不同程度的反射、吸收等。

2.噪音較多，艙外服所攜帶的風機、泵等設備產生的噪聲，會對通信話音的質量產生嚴重影響。

3.需要音源定位，在進行艙外工作時，工作人員需要對音源進行定位，提升工作效率。

因此，針對上述問題，有必要提出進一步地解決方案，以至少解決其中一個問題。

發明內容

本發明旨在提供一種特種服裝語音交互系統及方法，以克服現有技術中存在的不足。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種特種服裝語音交互系統，其特征在于，包括：

麥克風陣列，設置于特種服裝內，并用于獲取語音信號；

語音識別模塊，用于識別所述語音信號，并輸出識別結果；

語音告警模塊，用于獲取外部聲源信號以及所述外部聲源信號的定位信息；

控制模塊，用于根據所述識別結果輸出控制信號，以控制設備操作，以及根據所述外部聲源信號輸出第一告警語音，或根據所述外部聲源信號和所述外部聲源信號的定位信息輸出第二告警語音；

語音合成模塊，用于接收所述控制信號，并輸出合成語音；

立體聲播音裝置，設置于所述特種服裝內，并用于接收并播放所述第一告警語音、第二告警語音或合成語音。

本發明的一個較佳實施例中，所述語音識別模塊包括：

聲學模型訓練單元，用于根據語料庫以及基于深度神經網絡和HMM的聯合建模、結合區分性訓練技術建立語音模型；

信號處理單元，用于對接收的所述語音信號提取語音特征參數；

語音識別單元，用于根據所述語音信號的語音特征參數與所述語音模型、語言模型以及詞典進行匹配，輸出識別結果。

本發明的一個較佳實施例中，所述語音合成模塊包括：

建模單元，用于根據音庫以及基于HMM訓練建立語音合成模型；