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基于單片機語(yǔ)音識別的智能家居控制系統實(shí)現方案
來(lái)源:日期:2015-05-22 16:45:46點(diǎn)擊:11475次
在傳統的智能家居控制系統中,我們常采用不同次數的“滴滴”聲或不同的LED狀態(tài)作為操作提示信息,提示信息過(guò)于簡(jiǎn)單,不夠直接,一般需要按照操作手冊一步一步進(jìn)行,而且容易出錯。另外,它的身份驗證一般只有按鍵密碼,在電話(huà)遠程控制或門(mén)禁系統中容易被他人偷窺從而導致安全隱患。而本文提供的語(yǔ)音界面的智能家居控制系統在完全實(shí)現家庭安全監控與智能化控制的基礎上,增加了以語(yǔ)音提示作為操作向導的人機交互界面,極大的方便了系統設置與修改。同時(shí),身份驗證時(shí),可以要求以聲音和鍵盤(pán)密碼同時(shí)作為身份驗證信息,杜絕了密碼泄漏造成的安全隱患。
語(yǔ)音識別技術(shù)是一種多維識別系統,基本結構如圖一所示。語(yǔ)音識別系統與一般的模式識別系統類(lèi)似,包括特征提取,語(yǔ)音模式庫,模式匹配3個(gè)基本單元。
對于語(yǔ)音辨識主要有以下2種:
(1)特定發(fā)音人識別SD (Speaker Dependent) :是指語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓練,也只能識別訓練人的語(yǔ)音命令,而他人的命令識別率較低或幾乎不能識別。
(2)非特定發(fā)音人識別SI (Speaker Independent):是指語(yǔ)音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓練,可以識別一群人的命令。我們將標準模式的存儲空間稱(chēng)之為“詞庫”,而把標準模式稱(chēng)之為“詞條”或“樣板”。所謂建立詞庫,就是將待識別的命令進(jìn)行頻譜分析,提取特征參數作為識別的標準模式。
識別過(guò)程首先要濾除輸人語(yǔ)音信號的噪音和進(jìn)行預加重處理,提升高頻分量,然后用線(xiàn)性預測系數等方法進(jìn)行頻譜分析,找出語(yǔ)音的特征參數作為未知模式,接著(zhù)與預先存儲的標準模式進(jìn)行比較,當輸人的未知模式與標準模式的特征相一致時(shí),便被機器識別,產(chǎn)生識別結果輸出。如果輸人的語(yǔ)音與標準模式的特征完全一致固然好,但是語(yǔ)音含有不確定因素,完全一致的條件往往不存在,事實(shí)上沒(méi)有人能以絕對相同的語(yǔ)調把一個(gè)詞說(shuō)兩遍,因此,預先制定好計算輸人語(yǔ)音的特征模式與各特征模式的類(lèi)似程度,或距離度的算法規則固化在單片機中,把該距離最小,即最類(lèi)似的模式作為識別相應語(yǔ)音的手段。當然,影響識別率的因素還有一些,如連續發(fā)音(如英語(yǔ))與斷續發(fā)音(如漢語(yǔ))的不同二者區別在于單詞間隔有200ms以上的空隙時(shí)間。本方案采用特定人識別方式,將W練的標準樣板存于FLASH中,第一次使用時(shí)要進(jìn)行訓練,以后就可以不受掉電影響識別此人語(yǔ)音信息。