[发明专利]一种语音交互系统及方法

权利要求书

1.一种语音交互系统，其特征在于包括:

前处理模块，其包括声音预处理模块和端点检测模块，所述声音预处理模块分别与所述麦克风和端点检测模块电性连接；

声学模型库，其包括HMM模型匹配单元、TDNN模型匹配单元、HMM模型数据库和ANN模型数据库，所述HMM模型匹配单元与所述HMM模型数据库电性连接，所述TDNN模型匹配单元与所述ANN模型数据库电性连接；

语言模型库，其包括N-Gram模型数据库和Rule-based模型数据库；

识别模块，其包括MFCC参数特征提取单元和识别控制单元，所述MFCC参数特征提取单元分别与所述识别控制单元和端点检测模块电性连接；所述识别控制单元分别与所述N-Gram模型数据库、Rule-based模型数据库、HMM模型数据库、ANN模型数据库、语义理解模块和反馈模块电性连接；

交互中心，其包括语义理解模块、交互处理模块、应答信息库和语义词典数据库，所述交互处理模块分别与所述语义理解模块、反馈模块、应答信息库和语音合成模块电性连接，所述语音合成模块分别与反馈模块和扬声器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述声音预处理模块包括防混叠滤波器处理、A/D转换器转和分帧加窗处理。

3.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述端点检测模块为基于频带方差的端点检测模块。

4.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述识别控制单元为ARM单片机，且其上面集成了声音模型选择电路，用于选择HMM模型匹配单元和TDNN模型匹配单元，同时集成了语言模型库选择电路，用于选择N-Gram模型数据库和ANN模型数据库。

5.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述应答信息库内存储情景对话的应答映射。

6.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述语义词典数据库内存储语句语义映射。

7.根据权利要求1所述的一种语音交互系统，其特征在于，所述反馈模块内设有存储器，用于存储所述交互处理模块传递过来的文本信息、语音合成模块传递过来到的语音信息和反馈指令。

8.一种权利要求1所述的一种语音交互方法，其特征在于包括：

步骤一：带噪语音从麦克风传入所述语音交互系统，在所述声音预处理模块过程中经过防混叠滤波器滤波处理、A/D转换器信号转换和分帧加窗处理后再经过基于频带方差的端点检测模块后得到语音信号；

步骤二：步骤一中的语音信号经过所述MFCC参数特征提取单元后得到特征矢量，所述特征矢量传送到所述识别控制单元后，所述识别控制单元控制声音模型选择电路和语言模型库选择电路选择相应的模型匹配和语言模型库对特征矢量进行识别得到初始文本信息；

步骤三：步骤二中的初始文本信息经过所述语义词典数据库的映射和语义理解模块的处理得到识别文本信息；

步骤四：步骤三中的识别文本信息经过所述应答信息库的映射和交互处理模块的处理得到应答文本信息，同时所述交互处理模块将步骤二中的初始文本信息、步骤三种的识别文本信息和应答文本信息传递给所述反馈模块；

步骤五：步骤四中的应答文本信息经过所述语音合成模块处理后将应答文本信息转换成语音信息后经扬声器与客户交流；

步骤六：所述反馈模块存储步骤二中的初始文本信息、步骤三中的识别文本信息和步骤四中的应答文本信息，当重复出现相同的初始文本信息、识别文本信息或者初始文本信息、识别文本信息为反馈指令，则所述反馈模块向所述控制单元发出反馈信号；

步骤七：所述控制单元接收到步骤六中的反馈信号后控制所述交互处理模块将步骤三中的识别文本信息传送给所述语音合成模块，并通过所述扬声器向客户展示识别文本信息；

步骤八：在向顾客展示文本信息后，所述控制单元控制声音模型选择电路和声音模型选择电路更换声音匹配模型和语言模型库。