[发明专利]一种智能家居语音控制系统及其语音识别方法

权利要求书

1.一种智能家居语音控制系统，其特征在于，通过麦克风拾取声音信号，并经AD转换电路完成模数转换后送到语音处理模块，经语音处理模块完成编解码过程后分成两路，一路直接送控制器，控制器采用语音识别算法进行运算；另一路送到DA转换电路进行数模转换后送功率放大电路放大，放大后的语音信号通过扬声器对外输出；所述语音处理模块还为控制器、AD转换电路、DA转换电路、功率放大电路供电。

2.根据权利要求1所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述控制器采用芯片OMAP3530。

3.根据权利要求1所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述语音处理模块采用集电源管理、ADC、嵌入式电源控制和全功能音频编解码器于一体的芯片TPS65930。

4.根据权利要求1所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述语音识别算法采用语音识别软件应用系统，具体包括语音信号采集模块、基于DMA的双向高速RAM存取模块、语音识别模块、系统管理模块和语音输出模块。

5.根据权利要求3或4所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述系统管理模块负责系统的总体管理调度，是应用系统的调度中心。

6.根据权利要求3或4所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述语音信号采集模块负责控制芯片TPS65930。

7.根据权利要求3或4所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述基于DMA的双向RAM存取模块负责实现DMA驱动及双向RAM的读写存取，使用通道1来实现高速地把语音信号采集到的数据存储到RAM存储模块上，并使用通道2实现高速地把RAM存储模块上的数据取出来，用于语音的识别。

8.根据权利要求3或4所述的智能家居语音控制系统，其特征在于，所述语音输出模块负责把相应的音频数据送到芯片TPS65930，并控制芯片TPS65930对接收到的音频解码输出到功率放大电路，实现语音输出的功能。

9.一种应用于如权利要求4所述的智能家居语音控制系统的语音识别方法，其特征在于，所述语音识别模块采用如下方法对语音进行识别：（1）将智能家居电器的语音控制功能与相应的语音信息建立对应关系；（2）控制器接收到语音处理模块送来的语音信号，此时的语音信号已经被语音处理模块进行了解码，控制器将上述解码后的语音信号进行傅里叶变换，从而将上述语音信号从时间域变换到频率域；（3）对上述频率域的频谱进行划分，提取划分后每个小方格的梯度直方图特征，划分的个数在识别效率和识别精度间取平衡；建立与RAM存储模块上预存储语音对象相适应的基于数值估计的模型，根据所述梯度直方图特征计算每个小方格对应于该模型的评分；采用下式计算每个小方格对应于所述模型的局部评分：

Sk(I,gi,pk)＝wk*φ(I,gi)

其中，I表示当前语音信息，gi表示当前语音信息中第i个小方格，pk表示所述模型的第k个部位，φ(I,gi)表示当前语音信息中小方格gi的梯度直方图特征；

针对所述模梯度直方图特征，筛选几个局部评分较高的小方格，筛选的个数在识别效率和识别精度间取平衡；

对筛选出的小方格进行组合，结合组合中每个小方格的局部评分和小方格间的空间逻辑关系，计算每种小方格组合的全局评分；

将最高的全局评分与阈值比较，若超出所述阈值则判定语音中存在待识别的语音信息；

（4）根据识别出来的语音信息指令，根据（1）中所述的对应关系，控制相应的执行机构工作；实现智能语音控制功能。