[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置、方法、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110411753.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN113299284B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世元;張強(qiáng)強(qiáng);賀付亮;郭靖;龍正吉;王琳;錢國(guó)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L15/20
• 分類號(hào): G10L15/20;G10L15/22;G10L21/0216;G10K11/178
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 鐘繼蓮

1.一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：包括：

采集模塊，用于采集說話人的語音信息；

預(yù)處理模塊，用于對(duì)語音信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生語音信號(hào)；

第一信號(hào)增強(qiáng)模塊，用于對(duì)語音信號(hào)按照基于白噪聲的自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行濾波、降噪并輸出第一增強(qiáng)信號(hào)及第一增強(qiáng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一信噪比；

第二信號(hào)增強(qiáng)模塊，用于對(duì)語音信號(hào)按照基于色噪聲的自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行濾波、降噪并輸出第二增強(qiáng)信號(hào)及第二增強(qiáng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二信噪比；

比較輸出模塊，用于比較第一信噪比和第二信噪比并輸出比較結(jié)果；

所述比較第一信噪比和第二信噪比并輸出比較結(jié)果具體包括：

比較第一信噪比的值是否大于第二信噪比的值，若是，輸出第一信噪比及第一增強(qiáng)信號(hào)；若否，輸出第二信噪比及第二增強(qiáng)信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：所述基于白噪聲的自適應(yīng)濾波算法包括以下步驟：

S1、構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)其中，w為均衡器的權(quán)向量，u為均衡器的輸入向量，d為期望響應(yīng)，E表示期望；

S2、構(gòu)造均衡器的權(quán)向量系數(shù)的遞推公式：

w(i)＝w(i-1)+ηΦ(i)[d(i)-Φ(i)^Tw(i-1)]

其中，w(i)為權(quán)向量系數(shù)，η為步長(zhǎng)，為均衡器輸入向量u映射到高維特征空間的向量；

S3、根據(jù)RKHS理論，在權(quán)向量張成的空間做投影，權(quán)向量在特征空間展開可得：

其中，a_j(i)為所述投影的系數(shù)；

S4、根據(jù)Mercer核定義進(jìn)行向量點(diǎn)積，得到均衡器的輸出公式：

y(i；k)為濾波器的輸出值；

S5、對(duì)均衡器進(jìn)行初始化，按照步驟S2、S3和步驟S4不斷進(jìn)行迭代和更新，直至處理完畢。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：基于色噪聲的自適應(yīng)濾波算法包括變換域自適應(yīng)濾波算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：所述預(yù)處理模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采用AD9125雙通道16位帶寬芯片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：還包括主控模塊和通訊模塊，主控模塊用于接收比較輸出模塊發(fā)送的比較結(jié)果，并將比較結(jié)果通過通訊模塊上傳至上位機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別裝置，其特征在于：所述采集模塊包括多個(gè)等間距排列的麥克風(fēng)組成的陣列。

7.一種基于自適應(yīng)濾波的語音識(shí)別方法，其特征在于：包括以下步驟：

采集說話人的語音信息；

對(duì)語音信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生語音信號(hào)；

對(duì)語音信號(hào)按照基于白噪聲的自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行濾波、降噪并輸出第一增強(qiáng)信號(hào)及第一增強(qiáng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一信噪比；

對(duì)語音信號(hào)按照基于色噪聲的自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行濾波、降噪并輸出第二增強(qiáng)信號(hào)及第二增強(qiáng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二信噪比；

比較第一信噪比的值是否大于第二信噪比的值，若是，輸出第一信噪比及第一增強(qiáng)信號(hào)；若否，輸出第二信噪比及第二增強(qiáng)信號(hào)。