语音模式识别与声控智能家居设想
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语音识别技术在智能家居中的应用智能家居是指利用现代科技手段,将家居设备与互联网连接,实现设备之间的信息交互和智能化控制的家居系统。
随着人工智能技术的迅猛发展,语音识别技术成为智能家居中不可或缺的一环。
本文将探讨语音识别技术在智能家居中的应用,从智能音箱、智能家电、智能安防以及智能健康方面进行论述。
一、智能音箱智能音箱作为智能家居的入口设备,具备语音交互的能力,成为人们与智能家居系统进行互动的媒介。
语音识别技术的应用使得智能音箱能够通过声音指令来控制各类设备,例如调节温度、播放音乐、查询天气等。
此外,智能音箱还能够通过语音识别技术识别家庭成员的声音,实现智能化的个性化服务。
二、智能家电语音识别技术在智能家电中的应用主要体现在以下几个方面:1. 语音控制:通过语音指令,可以实现对空调、电视、音响等电器设备的远程控制。
例如,可以通过语音命令告诉智能家电调节温度、切换频道、调整音量等。
2. 语音反馈:智能家电可以通过语音提示,将设备的状态、工作模式等信息反馈给用户。
例如,电热水器可以通过语音提示告知热水器的加热状态和水温等。
3. 情景模式:通过语音识别技术,智能家电可以智能判断用户的需求,并自动切换到相应的情景模式。
例如,智能家居可以通过语音识别技术判断用户的回家时间,并在用户回家时自动开启照明、空调等设备。
三、智能安防语音识别技术在智能安防中的应用主要表现在以下几个方面:1. 语音警报系统:通过语音识别技术,智能安防系统可以智能识别异常声音,并及时发出语音警报,提醒用户注意安全。
2. 语音识别门禁系统:智能门禁系统可以通过语音识别技术,识别有效用户的声音,从而实现远程开门,增加安全性和便利性。
3. 智能监控系统:通过语音识别技术,智能监控系统可以识别特定声音,如破门声、窗户破碎声等,并及时向用户发送警报信息。
四、智能健康语音识别技术在智能健康中的应用主要体现在以下几个方面:1. 语音助理:智能健康设备可以通过语音识别技术提供健康咨询、实时监测体征等服务。
语音识别技术在智能家居中的应用实现语音控制与操作智能家居技术的快速发展,正逐渐改变我们对家居生活的认知与体验。
作为其中关键技术之一,语音识别技术在智能家居中的应用日益广泛。
通过使用语音识别技术,我们能够实现语音控制与操作,将智能家居设备和系统与我们的声音连接起来,进一步提升生活的便利性与舒适度。
一、语音控制的原理及技术语音控制的原理是通过将说话人的声音转化为可识别的数字信息,然后再将这些信息与事先设定的指令进行匹配,从而实现智能家居设备的控制和操作。
语音识别技术是实现语音控制的关键。
它基于声音信号处理、特征提取、模式匹配等技术手段,将人的声音转化为可理解和处理的数据。
目前,主流的语音识别技术是基于深度学习的方法。
这种方法能够提取出语音信号的高级特征,通过神经网络的训练和学习,实现对语音的准确识别。
深度学习方法使得语音识别的准确度和稳定性得到了极大的提升,为实现智能家居中的语音控制奠定了基础。
二、智能家居中语音控制的应用实现1. 智能音箱智能音箱以其强大的语音识别能力和多模块的智能家居设备连接性,成为实现智能家居语音控制的重要入口。
用户只需通过语音指令,就能实现对智能家居设备的控制,如开关灯、调节温度等。
同时,智能音箱还能够提供天气信息、音乐播放等功能,为用户提供全方位的智能家居体验。
2. 智能门锁智能门锁的语音控制功能,让家人不再需要携带钥匙,通过语音指令即可实现开锁与锁上门的操作。
智能门锁通过语音识别技术,确保只有被授权的人才能够进入。
用户只需说出特定口令或者通过语音识别验证,智能门锁就会自动打开或锁上门,实现安全便捷的家居生活。
3. 智能家电语音控制将智能家电的操作更加简化,提供了更便捷的使用体验。
通过语音指令,我们可以控制智能电视的频道和音量,调节空调的温度和风速,打开热水器等。
智能家电与语音识别技术的结合,让我们可以实现真正的家居自动化。
三、语音控制技术的优势与展望1. 便利性语音控制技术使得控制智能家居设备更加方便快捷,不再需要手动操作物理按钮或使用APP进行控制。
语音识别技术在智能家居中的应用研究智能家居是指通过信息技术手段,将传统家居进行智能化改造,使其具备自动化、智能化的功能,提升生活的便捷性和舒适度。
而语音识别技术作为智能家居的关键技术之一,正在在智能家居中得到广泛应用并取得重要的研究成果。
一、语音识别技术的基本原理语音识别技术是一种将人类语音转化为机器可识别的文字或命令的技术。
其基本原理是通过语音信号的采集、特征提取、模型训练和识别四个步骤完成。
首先,语音信号通过麦克风等设备进行采集,并经过预处理去除噪声等干扰。
然后,从语音信号中提取出一系列特征参数,如音频频率、能量等。
接下来,使用机器学习算法对这些特征参数进行训练,建立起语音模型。
最后,将输入的语音信号与语音模型进行比对,识别出对应的文字或命令。
二、语音识别技术在智能家居中的应用1. 语音控制家居设备语音识别技术可以将语音指令转化为控制信号,实现语音控制家居设备的功能。
通过与智能家居设备连接的语音识别模块,用户可以通过语音命令来控制家居设备的开关、亮度、温度等参数,提高居住者的生活便利性和舒适度。
2. 语音助手交互智能家居中的语音助手可以通过语音识别技术实现自然语言交互。
用户可以通过语音与语音助手进行对话,提出问题、下达指令,语音助手则通过语音识别技术解析用户的指令,并回答问题或执行相应的操作。
这样,居住者无需操作复杂的设备,只需通过语音与语音助手进行交互,便能完成多项操作。
3. 语音提醒和提醒功能语音识别技术可以用于智能家居设备的提醒功能。
通过语音指令或定时设置,智能家居设备可以进行语音提醒,如提醒用户吃饭、锁门等。
这样,无论用户身在何处,只需听取智能家居设备的语音提示,就能及时了解重要事项,提高居住者的生活效率。
4. 安全监测和报警系统语音识别技术还可以应用于智能家居的安全监测和报警系统中。
通过语音识别技术,智能家居设备可以识别异常声音,如破门声、烟雾报警声等,一旦检测到异常情况,立即发出警报,并通过语音提醒用户,保障家庭安全。
智能家居系统中的语音识别技术在智能控制中的应用随着科技的不断进步和人们对舒适生活的追求,智能家居系统逐渐成为人们生活的一部分。
智能家居系统使用先进的技术来实现对家居设备的智能控制,其中语音识别技术作为一种重要的交互手段,在智能控制中扮演着重要的角色。
本文将探讨智能家居系统中语音识别技术的应用,并探讨其在智能控制中的优势和未来的发展。
一、语音识别技术在智能家居系统中的应用场景1. 控制家居设备语音识别技术可以通过智能音箱或手机等终端设备,识别用户的指令,从而控制家居设备的工作状态。
例如,用户可以通过语音指令打开或关闭灯光、调节空调温度、启动洗衣机等。
这种便捷的操作方式极大地提高了用户的舒适度和便利性,让用户能够更好地享受智能家居系统带来的便利。
2. 定制个性化场景通过语音识别技术,智能家居系统能够识别用户的声音特征,实现个性化场景的自动切换。
例如,当用户进入家门时,系统可以通过语音识别技术识别用户的声音,自动开启用户定制的场景,如播放喜欢的音乐、调出喜欢的灯光场景等。
这样的智能化个性化场景让用户的生活更加便捷和舒适。
3. 安全监控与防护语音识别技术可以与智能家居系统中的安防设备相结合,实现语音密码和语音识别相结合的安全控制。
用户可以通过语音密码来解锁门禁系统或者关闭警报系统,确保家庭的安全。
此外,语音识别技术还能识别家庭成员的声音特征,实时监测家庭环境,发现异常情况时及时报警,保障家庭成员的安全。
二、语音识别技术在智能控制中的优势1. 自然交互方式与传统的遥控器或手机App等交互方式相比,语音识别技术提供了更为自然和直观的交互方式。
用户只需使用口头指令,而无需通过专门的设备或手指操作,极大地方便了用户的使用体验。
特别是对于老人或者身体不便的人群来说,语音识别技术无疑是一种非常友好的交互方式。
2. 多语种支持语音识别技术在智能家居系统中可以支持多种语种,无论用户是中文、英文或其他语种使用,都能够准确识别并执行指令。
基于语音识别的智能家居控制系统设计与实现随着智能技术的日益发展,越来越多的家庭开始使用智能家居系统,使得家居变得更加智能化和便捷化。
而语音识别技术的应用也逐渐深入到智能家居领域,成为控制智能家居的一种新型方式。
本文将介绍基于语音识别的智能家居控制系统的设计与实现过程。
1. 智能家居控制系统的设计智能家居控制系统主要包括三个部分:硬件部分、语音识别部分和控制部分。
硬件设备包括语音识别模块、微控制器和各种传感器等,它们共同构成整个系统的硬件平台。
语音识别部分是整个系统最核心的部分,它不仅直接决定了系统的功能,而且也直接影响了系统的可用性和使用体验。
控制部分负责根据语音识别结果来实现相应的智能家居操作。
因此,整个系统的设计应以语音识别技术为核心,实现智能化、便捷化、可靠化和安全化的智能家居控制。
2. 语音识别技术的实现在设计智能家居控制系统的语音识别部分时,我们可以采用深度学习方法,使用语音识别模型实现语音信号到文本的转换。
通常我们可以使用开源工具库,如Kaldi、TensorFlow等来实现模型训练、模型预测和模型部署。
具体的实现步骤如下:(1)语音数据采集和预处理:采集各种语音样本,并对其进行标注和预处理,确保数据质量和标注准确性。
(2)模型训练:使用深度学习方法,使用语音识别算法模型,如深度神经网络(DNN)、长短时记忆(LSTM)等进行训练,使模型能够准确地将语音转换为文本。
(3)模型预测:在实际应用中,用户通过智能家居控制设备说出指令,该指令通过麦克风采集音频信号,经过预处理后输入训练好的模型,进行语音识别,输出识别结果。
(4)模型部署:将训练好的模型集成到智能家居控制系统中,以实现智能家居的语音控制功能。
3. 控制部分的实现在智能家居控制系统的控制部分中,我们需要根据语音识别结果来实现相应的智能家居操作。
具体的实现方式如下:(1)解析语音指令:将识别出的语音指令进行解析,分离出其中的动作和参数信息。
智能家居语音识别技术在智能家居控制中的应用
随着科技的不断进步和人们对舒适、便利生活的追求,智能家居逐渐成为了现代家庭不可或缺的一部分。智能家居的出现给我们的居住环境带来了很多变化,让我们的生活更加便捷、智能化。而智能家居语音识别技术作为智能家居控制的一项重要技术,正逐渐走进人们的生活。本文将着重探讨智能家居语音识别技术在智能家居控制中的应用。
一、智能家居语音识别技术的基本原理 智能家居语音识别技术是指通过人机交互的方式,将人类的语音指令通过智能设备进行识别并执行相应的操作。这一技术的基本原理是将语音信号转化为数字信号,然后通过声音处理和语音识别算法进行识别,最终将指令转化为可执行的操作。智能家居语音识别技术的核心在于提高语音识别的准确性和实时性。
二、智能家居语音识别技术在智能家居控制中的应用 1. 语音控制智能家电。通过智能家居语音识别技术,用户可以通过语音指令来控制智能家电的开关、调节温度、亮度等功能。例如,用户可以说:“打开客厅的灯”,智能家居系统会根据语音识别的结果,实现相应的操作。 2. 语音控制安防系统。智能家居语音识别技术可以与家庭安防系统相结合,实现通过语音指令来开启、关闭家庭安防系统,例如语音密码验证、语音识别门禁等功能。这大大提高了家庭安全性。
3. 语音控制环境设备。智能家居语音识别技术可以用于控制室内环境设备,例如空调、加热器、风扇等。用户可以通过语音指令实现室温调节、湿度控制等功能,提供了更加便利的生活体验。
4. 语音控制家庭娱乐系统。智能家居语音识别技术可以被应用于家庭娱乐系统,例如音响、电视、投影仪等。用户可以通过语音指令来选择、播放音乐或电影,调整音量等,让家庭娱乐更加智能化、便捷化。
5. 语音控制智能家居的联动。智能家居语音识别技术可以实现智能家居设备之间的联动控制。例如,当用户说出“睡觉模式”时,智能家居系统会根据设定的联动规则,自动关闭门窗、调节室内温度、关闭电器设备等,提供一个舒适的睡眠环境。
语音识别技术在智能家居控制中的应用一、引言智能家居作为智能化生活的一部分,引起了不少关注。
作为智能家居的控制系统,语音识别技术在其中扮演了重要的角色。
通过语音识别技术,用户可以方便地对智能家居进行控制,以达到更加便捷、舒适、人性化的生活体验。
二、智能家居控制系统智能家居控制系统可以分为两大类:人机交互式和自动化控制式。
其中,人机交互式控制系统主要通过人与机器之间的语音、图像、触摸等方式进行控制。
而自动化控制系统则是根据环境或者时间等触发条件,自动执行相应的操作。
在这两种控制方式中,语音识别技术是其中比较关键的部分。
三、语音识别技术的发展与应用语音识别技术是一种将人的语音信号转化为机器能够理解的文本或者指令的技术。
在语音识别技术的发展历史中,自20世纪60年代开始,各国开始了这方面的研究工作。
目前,语音识别技术已经被广泛地应用在各个领域中。
在智能家居控制中,语音识别技术的应用主要有以下两个方面:1.智能家居控制通过语音识别技术,用户可以通过语音指令来控制智能家居设备。
例如:“打开灯”、“关闭空调”、“升高温度”等。
用户不需要进行繁琐的操作,只需要通过语音指令就可以轻松完成相应的操作。
2.智能家居语音助手智能家居语音助手是一种可以通过语音交互为用户提供服务的应用。
用户可以通过语音指令向语音助手询问天气、新闻、股票等信息,也可以控制智能家居设备。
例如:“播放音乐”、“预约闹钟”等。
智能家居语音助手的使用,大大提高了用户的生活体验。
四、语音识别技术在智能家居控制中的优势语音识别技术在智能家居控制中有以下几个优点:1.便捷性通过语音识别技术,用户可以直接使用语音指令来控制智能家居设备,无需进行复杂的操作,使用起来更加方便。
2.安全性通过语音识别技术,用户可以在不离开座位的情况下控制智能家居设备,减少了用户在操作设备时发生意外的风险,提高了操作的安全性。
3.人性化语音识别技术可以更加贴近人的自然语言环境,使得用户更加容易接受和较少犯错。
语音识别技术在智能家居中的应用与前景随着科技的快速发展,智能家居已成为人们生活中不可或缺的一部分。
智能家居技术的核心是人工智能技术,而语音识别技术是智能家居中最为普遍和常见的技术之一。
本文将探讨语音识别技术在智能家居中的应用以及未来的前景。
一、语音识别技术在智能家居中的应用语音识别技术是智能语音助手的关键技术,它能够将人类语言转换成机器语言,使得智能家居设备能够像一个人一样,准确地理解和执行人类的指令。
1. 智能家居助手智能家居助手是智能家居的核心控制中心,同时也是使用语音识别技术最为广泛的设备之一。
使用者通过说出特定指令即可控制各类智能家居设备,让“语音助手”代替我们进行各种操作,比如打开电视、播放音乐、调节灯光等等。
2. 智能家居摄像头智能家居摄像头通过使用语音识别技术,可以轻松实现视频问答以及视频互动。
例如,在未来,用户可以通过说出“前门开了吗?”来询问家庭前门的开闭情况。
3. 智能锁智能锁也是许多家庭不可或缺的设备之一,通过语音识别技术,使用者可以直接命令锁进行开门,或者查看锁的开闭状态。
这样的使用方式既方便又安全,并且可以有效避免遗忘带钥匙的尴尬。
二、未来发展前景随着人工智能的不断发展和普及,语音识别技术在智能家居中的应用前景也变得更加广阔。
1. 语音识别的普及程度将持续提高可以预见,在未来,语音识别的普及程度将会越来越高。
接受语音技术的人数将逐渐扩大,许多人会发现这个技术的便利性以及使用上的方便。
2. 各类智能家居设备将日益丰富未来,随着语音识别技术的大规模提升和应用,智能家居的产品线也将得到丰富的发展。
智能电视、智能厨房、智能卫浴等智能家居设备都将逐渐拥有更为完善的语音识别技术,让人们可以更方便、更有趣地体验智能家居的各个功能。
3. 语音识别技术将带来更多机会和挑战随着语音识别技术的进一步发展和普及,也将带来更多创新的机会和挑战。
未来的语音识别技术跨越各种领域应用,比如医疗保健、金融服务、旅游等等,都会受到这个技术的重要影响。
语音识别技术在智能家居领域的应用随着科技的快速发展,智能家居领域的技术也越来越先进和多样化。
智能音箱、智能锁、智能门铃等一系列智能家居产品纷纷推出,极大地方便了人们的生活。
而其中最重要的技术之一就是语音识别。
语音识别技术是将语音转换成可被计算机识别的文字,使得我们可以通过语音来与智能家居设备进行交互。
本文将探讨语音识别技术在智能家居领域的应用。
一、家庭控制语音识别技术可以让用户通过语音命令来控制智能家居中的各项设备,从而实现家庭自动化控制。
用户可以通过简单的口头指令来控制家居灯光的开关,调节室温,控制窗帘,播放音乐等。
这些功能大大方便了用户,使得用户可以更加轻松自在地享受家庭生活。
二、智能安防随着人们对家庭安全的重视程度越来越高,家庭安防也成为智能家居的一大需求。
语音识别技术与智能安防设备的结合可以实现更加智能化的家庭安防措施。
例如,当家中有可疑人员时,用户可以通过语音识别技术告知家庭安防设备,设备立即发出报警,并自动调取录像,记录可疑人员的信息。
此外,当用户需要离开家时,也可以通过语音命令来切换安防模式,确保家庭安全。
三、智能家电智能家电是智能家居领域的一大趋势。
通过语音识别技术与智能家电的结合,用户可以通过语音指令来操作智能家电。
例如,用户可以通过语音指令来打开洗衣机,设置洗衣程序,或者是关闭冰箱。
这些操作都可以在用户离开家时实现,从而更加方便快捷。
四、智能客服随着智能家居的普及,用户在使用和维护智能家居产品时也面临着一定的困难。
此时,语音识别技术可以帮助用户解决这些问题。
用户可以通过语音指令向智能家居产品的客服提问,获取解决方案。
这种方式不仅便于用户,而且可以帮助客服更加高效地解决问题。
总结:语音识别技术在智能家居领域的应用是非常广泛的。
从家庭控制,智能安防,智能家电,到智能客服,语音识别技术都发挥着重要的作用。
在未来,随着技术的进一步发展,语音识别技术在智能家居领域的应用也将变得越来越普遍,同时也会越来越智能化和便捷化。
语音识别技术在智能家居中的应用及发展趋势随着科技的不断进步,智能家居已经成为人们生活中的一部分。
语音识别技术作为智能家居的重要组成部分,已经被广泛运用在智能家居中。
本文将介绍语音识别技术在智能家居中的应用及发展趋势。
一、语音识别技术在智能家居中的应用智能家居是将传统居家用品加入到互联网生态中,实现智能化的居住。
而语音识别技术,就是将声音变成可识别的数字信号,通过智能设备分析、计算和识别,最终实现与智能家居的交互。
通过语音识别技术,人们可以在家中通过声音来控制智能家居的各种设备,例如语音控制智能电视、智能空调、智能灯光等。
这种交互方式不仅方便了人们的生活,也增强了智能家居的智能化程度,提高了居住的便利性。
另外,语音识别技术还可以用于智能家居的安防监控。
人们可以通过智能家居设备安装语音识别设备,实现自动识别陌生人声音,并及时报警,大大提升家庭安全感。
二、语音识别技术在智能家居中的发展趋势随着科技的不断进步,智能家居市场也在不断发展壮大。
而语音识别技术在智能家居领域中的应用也在不断的拓展和完善。
首先,语音识别技术的识别准确率将不断提高。
由于现在语音识别技术还存在一定的误识别率,为了提高使用体验,未来会不断优化技术,提高准确率,实现更加准确的语音交互。
其次,语音识别技术将在更多的智能家居领域中得到应用。
在现有的智能家居设备的基础上,未来还会涉及更多领域的智能家居设备,如智能锁、智能窗帘等。
语音识别技术也将被应用在这些设备上,实现更加智能化的居住。
最后,智能家居将逐渐实现更加人性化的交互方式。
未来,通过各种新兴技术的应用,智能家居将更加贴近人们的需求。
例如语音交互不仅可以在家中实现,也可以通过智能手机远程操作,实现智能家居设备的远程控制,让居住变得更加方便。
总之,语音识别技术在智能家居中的应用越来越广泛,未来也将不断发展壮大。
随着科技的不断进步和技术的不断完善,语音识别技术将为智能家居的智能化进程做出更多的贡献。
语音模式识别与声控智能家居设想
模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的信息进行处理和
分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组
成部分。近年来,在生物识别技术领域中,声纹识别技术以其独特的方便性、经济性和准确
性等优势受到世人瞩目,并日益成为人们日常生活和工作中重要且普及的安验证方式。而且
利用基因算法训练连续隐马尔柯夫模型的语音识别方法现已成为语音识别的主流技术,该方
法在语音识别时识别速度较快,也有较高的识别率。
语音识别本质上是一种模式识别,因此,识别算法的好坏对识别效果影响巨大。在半
个多世纪的发展中,各种算法层出不穷,如滤波器模型法、线性预测技术(LP) 、动态时间规
整算法(DTW) 、隐马尔科夫模型( HMM) 、矢量量化技术(VQ) 、人工神经网络(ANN) 和
支持向量机( SVM) 等。语音识别技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和
信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。
一 语音识别的原理
1.声学特征提取
声学特征的提取与选择是语音识别的一个重要环节。声学特征的提取既是一个信息大幅
度压缩的过程,也是一个信号解卷过程,目的是使模式划分器能更好地划分。由于语音信号
的时变特性,特征提取必须在一小段语音信号上进行,也即进行短时分析。这一段被认为是
平稳的分析区间称之为帧,帧与帧之间的偏移通常取帧长的1/2或1/3。通常要对信号进行
预加重以提升高频,对信号加窗以避免短时语音段边缘的影响。
2.模型建立
语音识别系统的模型通常由声学模型和语言模型两部分组成,分别对应于语音到音节
概率的计算和音节到字概率的计算。声学模型主要包括HMM声学建模和上下文相关建模。
语言模型语言模型主要分为规则模型和统计模型两种。统计语言模型是用概率统计的方法来
揭示语言单位内在的统计规律,其中N-Gram简单有效,被广泛使用。
3.语音搜索
连续语音识别中的搜索,就是寻找一个词模型序列以描述输入语音信号,从而得到词解
码序列。搜索所依据的是对公式中的声学模型打分和语言模型打分。在实际使用中,往往要
依据经验给语言模型加上一个高权重,并设置一个长词惩罚分数。方法包括 Viterbi、N-best
搜索和多遍搜索、前向后向搜索算法。
4.系统实现
语音识别系统选择识别基元的要求是,有准确的定义,能得到足够数据进行训练,具
有一般性。英语通常采用上下文相关的音素建模,汉语的协同发音不如英语严重,可以采用
音节建模。系统所需的训练数据大小与模型复杂度有关。模型设计得过于复杂以至于超出了
所提供的训练数据的能力,会使得性能急剧下降。
二 语音识别的过程
语音识别主要包括语音信号预处理、特征提取、特征建模(建立参考模式库) 、模式匹
配和后处理几个功能模块,其中后处理为可选部分,如图3 所示。
图3 基于仿生模式识别的语音识别原理框图
一个语音识别系统主要包括训练和识别两个阶段。无论是训练还是识别,都需要首先对
输入的语音进行预处理,并进行特征提取。下具体说明各个模块的功能。
(1) 预处理:对输入的原始语音信号进行处理,滤除背景噪声等,进行语音信号的断点检
测[5 ] ,并进行语音分帧以及预加重等处理工作。
(2) 特征提取:负责计算语音的声学参数,并进行特征的计算,提取关键特征参数。为了减
小计算量,本文采用一种新的特征提取方法,在传统的能量、过零率、倒谱等特征的基础上,
提取每个字能量、过零率和倒谱的最大值的位置在字中所占的比例作为改进的特征量。
(3) 识别阶段:将输入语音的特征量和参考模式库中的模式进行比较,将相似度最高的
模式所属的类别作为识别的中间候选结果输出。
(4) 训练阶段:输入若干次训练语音,用上述提取得到一组特征参数,建立训练语音的参
考模式库。
(5) 后处理:对上述得到的候选识别结果继续处理,通过更多知识的约束,得到最终的结
果。
三 自适应与鲁棒性
语音识别系统的性能受许多因素的影响,包括不同的说话人、说话方式、环境噪音、
传输信道等等。提高系统鲁棒性,是要提高系统克服这些因素影响的能力,使系统在不同的
应用环境、条件下性能稳定;自适应的目的,是根据不同的影响来源,自动地、有针对性地
对系统进行调整,在使用中逐步提高性能。以下对影响系统性能的不同因素分别介绍解决办
法。
解决办法按针对语音特征的方法和模型调整的方法分为两类。前者需要寻找更好的、
高鲁棒性的特征参数,或是在现有的特征参数基础上,加入一些特定的处理方法。后者是利
用少量的自适应语料来修正或变换原有的说话人无关(SI)模型,从而使其成为说话人自适
应(SA)模型。说话人自适应的特征方法有说话人规一化和说话人子空间法,模型方法有
贝叶斯方法、变换法和模型合并法。
语音系统中的噪声,包括环境噪声和录音过程加入的电子噪声。提高系统鲁棒性的特
征方法包括语音增强和寻找对噪声干扰不敏感的特征,模型方法有并行模型组合PMC方法
和在训练中人为加入噪声。信道畸变包括录音时话筒的距离、使用不同灵敏度的话筒、不同
增益的前置放大和不同的滤波器设计等等。特征方法有从倒谱矢量中减去其长时平均值和
RASTA滤波,模型方法有倒谱平移。
四 声控智能家居控制——口令触发模式:设置合理确认流
程
声控智能家居控制,是在现有的智能家居控制系统中,增加了语音用户界面VUI。目
前已有的智能家居控制系统,主要有两种方式:无线遥控和有线操作(电力载波或者中央布
线)。都会有一个中央控制器或者中央遥控器来操作家里的各种家电。通过在中央控制器或
者遥控器中集成引入LD3320 芯片,可以很方便的为智能家居系统增加语音用户界面VUI。
对于中央遥控器,如果是使用电池供电,那么就应该采用和声控电视遥控器采用一样
的按键触发模式。考虑到用户的需求,在不接触控制器的状态下,通过语音来远程操作家里
的各种家电。因此,口令触发模式就是最适合的模式。同时,一定需要设置确认的流程,务
必要避免误触发/误识别的情况发生。以下以三个二级确认的流程来举例说明,开发者可以
在此基础上进行修改,或者拓展成三级确认的流程。也可以在产品中支持多种流程,由终端
用户根据自己使用的习惯来选择。
1) 设置前置口令,第二级说“操作+设备”
设置口令为“阿拉丁”或者“大管家”(口令可以选择发音响亮,琅琅上口的词语)。
中央控制器处于一直上电的状态,所以识别芯片一直处于循环识别状态,只有在识别出是口
令后,才进入下一阶段的识别流程。并且充分利用LD3320芯片的特性,在添加口令的同时
另外增加垃圾词语直至达到LD3320 芯片的最大容量,这样可以很大程度地避免其他声音
带来的误识别。(在成功识别出口令后,可以选择播放很轻微的“嘀”的一声,或者闪一下
小的LED 灯,来作为提示)在识别出口令后,在接下来的8 秒钟时间内,等待接收用户的
命令,比如“全部关闭”,“打开厨房灯”,“打开空调”等等。如果在限定的时间内,没
有正确识别和接收到用户的命令,则取消本次识别流程。重新回到等待口令的状态。
2) 把操作(打开/关闭)作为口令,第二级说“设备”
从 1)的流程可以变化出另外一种流程:口令设置为“打开”和“关闭”,命令词语为
“台灯”,“空调”等设备名称。
3) 第一级循环识别“操作+设备”,第二级说“确定”
这一种是“后确认”的流程:在第一级循环识别时,识别内容是操作的名称,比如“打
开床头灯”,“全部关闭”等等,识别出后,只有在接下来的5 秒钟时间内说出“确定”
这个关键口令,才进行正式操作,否则就取消本次识别流程,重新进入循环识别状态。
说明:
1. 每次加载识别列表时,如果命令字不到LD3320 的最大容量,都可以添加垃圾
词语吸收可能的噪音
2. 可以对同一识别词语设置多个不同的习惯发音,方便用户使用。
五、结 语
虽说智能家居系统中也早已有厂家将语音控制引入其中,并宣传这将是未来主流方向,
但是鉴于目前存在着种种因素的影响,如对自然语言的识别和理解、语音信息量大、语音的
模糊性、单个字母或词、字的语音特性受上下文的影响、环境噪声和干扰对语音识别有严重
影响,致使识别率低等问题。这些都致使语音系统并未能真正进入智能家居系统,而所谓的
引领智能家居声控潮流,还为时尚早!唯有技术不断升级及产品的更新方能真正让声控技术
进入智能家居市场!
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