[發明專利]基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統和方法

在審

• 申請號: 202110247902.5
• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN113038312A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 鄧錦揚;王德祥
• 申請（專利權）人: 深圳市智之祺科技有限公司
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08;H04R3/00;G06F13/38;G06F8/65
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 任志龍

本申請涉及一種基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統和方法，該DSP音頻處理系統包括數字麥克風、MIC拾音模塊、數字處理芯片和上位機；MIC拾音模塊用于對聲場定位，以控制聲場所處方向的數字麥克風采集聲音信息，并將聲音信息轉換成PDM信號；數字處理芯片用于接收PDM信號，并將PDM信號轉換成PCM信號，通過USB接口將PCM信號傳輸給上位機；上位機用于將PCM信號轉換成模擬音頻信號，并通過參考信號接口將模擬參考信號或者數字參考信號反饋給數字處理芯片，以供數字處理芯片對模擬參考信號或者數字參考信號進行除噪處理。本申請對聲場定位，提高拾音效果；對環境聲音除噪處理，從而使人機交互的體驗效果極佳。

技術領域

本申請涉及智能語音技術領域，尤其是涉及一種基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統和方法。

背景技術

隨著計算機技術的廣泛應用和互聯網的普及，人們的生活逐漸走入智能時代，智能語音的人機交互方式廣泛應用在各種智能設備上。雖然數字音頻處理技術得到了大力的發展，但在音響行業，大部分的音頻處理還是模擬的方式。其語音識別技術比較簡單，模擬的麥克風將語音轉變為電信號后，傳輸給單片機進行處理。

針對上述中的相關技術，發明人認為存在有識別的準確度低，環境的噪聲影響大，聲音無法定位，用戶體驗非常差。

發明內容

為了有效提高人機交互的體驗效果，本申請提供了一種基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統和方法。

第一方面，本申請提供一種基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統，采用如下的技術方案：

一種基于智能語音人機交互的DSP音頻處理系統，包括數字麥克風、MIC拾音模塊、數字處理芯片和上位機；

所述MIC拾音模塊與多個數字麥克風連接，用于對聲場定位，以控制聲場所處方向的數字麥克風采集聲音信息，并將所述聲音信息轉換成PDM信號；

所述數字處理芯片與MIC拾音模塊連接，用于接收PDM信號，并將所述PDM信號轉換成PCM信號，通過USB接口將PCM信號傳輸給上位機；

所述上位機用于將所述PCM信號轉換成模擬音頻信號，并通過參考信號接口將模擬參考信號或者數字參考信號反饋給數字處理芯片，以供數字處理芯片對模擬參考信號或者數字參考信號進行除噪處理。

通過采用上述技術方案，MIC拾音模塊經數字麥克風對聲場定位，控制對應的數字麥克風采集聲音信息，從而提高拾音效果；通過數字處理芯片對環境噪聲抑制、混響消除、回聲消除和方向性噪聲的抑制上有非常優秀的性能，同時還能保持語音的自然和圓潤，從而人機交互的體驗效果極佳。

可選的，所述數字處理芯片包括信號比較單元，所述信號比較單元用于將PDM信號與模擬參考信號或者數字參考信號相比較，并將比較結果通過預設的算法進行除噪處理。

通過采用上述技術方案，將PDM信號與參考信號進行比較，可以更好的對環境回聲進行消除，從而使環境聲音除噪效果更佳。

可選的，所述DSP音頻處理系統還包括晶體振蕩電路模塊，所述晶體振蕩電路模塊用于生成時鐘信號以反饋給數字處理芯片。

通過采用上述技術方案，晶體振蕩電路模塊可以提供數字處理芯片所需的時鐘信號；時鐘信號主要起到計數器的作用，使數字處理芯片可以同步運作，正常工作。

可選的，所述DSP音頻處理系統還包括加密模塊和存儲模塊，所述加密模塊與存儲模塊連接，用于對存儲模塊中的數據進行加密處理。

通過采用上述技術方案，加密模塊主要是通過I2C來讀取密鑰，可以更好的對數據進行保護；通過存儲模塊可以對數據更好的調用。

可選的，所述DSP音頻處理系統還包括電源模塊，所述電源模塊與數字處理芯片連接，用于對數字處理芯片供電。