[发明专利]一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统

说明书

技术领域

本发明涉及盲人应用设备，具体是一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统。

背景技术

声纹识别，生物识别技术的一种，又称为说话人识别。相比于其他的生物识别技术，声纹识别有以下优点：声纹特征获取方便，不需要刻意完成，使用者的接受度较高；获取设备的成本较低，一般只需要麦克风即可，不易损坏，维护方便；适合远程登录，仅需麦克风即可通过网络进行远程识别；算法复杂度低，设备负担小；通过语意加声纹，可以达到很高的安全性。

近距离无线通信技术近些年取得了飞速的发展，各种协议在生活中承担了不同的作用，比如ZigBee技术，功耗低，成本低，时延短，网络容量大，可靠安全。适合数据量不大的情况下的近距离无线通信。

盲人朋友因为失去了视觉信息的采集途径，很大程度上要依靠听觉来弥补，相对于其他感官，听觉记忆数据量小，需要依靠多次训练才能形成稳定的记忆。现有的面向盲人的应用设备，多集中于单一的探测障碍物，几乎没有涉及为盲人提供说话人识别能力这一方向，忽视了这一重要的应用场景；同时在结合无线技术应用方面也很欠缺，不能起到很好的互动效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统，用于帮助盲人用户强化听觉记忆的可靠性，方便快捷的辅助他们识别说话人，发现周围的友人。

实现本发明目的的技术方案是：

一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统，由主控模块和分别与主控模块相连的存储模块、外围控制模块、语音采集模块、音频输出模块、无线模块、处理模块组成。其中：

语音采集模块由麦克风阵列组成，负责语音信号的采集，并送处理单元处理；

主控模块负责整个系统的时序控制，包括控制语音采集，语音处理，无线收发，外围控制处理，语音输出等，跟各单元相连，可由高性能单片机承担；

处理模块负责进行语音信号的数字处理，包括模数和数模转换，预处理，特征提取，模式匹配等，可由高性能DSP芯片承担；

存储模块负责存储用户的声纹信息库以及名称等相关信息；

外围控制模块由键盘输入各种控制信号到主控模块，比如确认，取消等；

无线模块用来收发信息，送给处理模块进行处理；

音频输出模块由主控单元控制，负责输出相应的提示信息给用户。

本发明一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统的工作步骤是：

盲人用户利用系统的麦克风采集说话人的语音信息，进行预处理，提取特征参数，进行匹配；

若匹配成功，则告知盲人用户，该说话人的名称以及简略备注；若匹配不成功，则告知盲人用户，选择是否将该联系人加入通信录；

开启无线发现模式时，接收到对方的声纹信息进行匹配，若匹配成功，则通知用户，该联系人就在附近；若匹配不成功，则可选是否添加该网络联系人到通信录。

本发明的优点是：本发明为盲人用户提供了一种有效的听觉记忆增强方案，在方便便捷的前提下，可以帮助盲人用户在接触到新的联系人时，可以方便的将其加入自己的通信录，在第二次接触该联系人时，可以帮助他方便的识别出该联系人，增强听觉记忆的可靠性；同时，本设计提供了麦克风阵列语音增强和语音分离功能，抗噪性较好，并可以区分多个说话人，提高了在复杂环境下的识别能力，为盲人生活带来方便；进一步的，本方案提供了无线模块，可以帮助盲人用户在未知的前提下发现周围近距离的持有同设备的联系人，还可以发现陌生设备持有人，可选择加为好友关系，增加了盲人用户生活的乐趣。

附图说明

图1是系统组成框图；

图2是系统功能框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合附图进一步说明本发明的技术解决方案。

如图1所示，一种面向盲人的嵌入式声纹识别与发现系统，由主控模块和分别与主控模块相连的存储模块、外围控制模块、语音采集模块、音频输出模块、无线模块、处理模块组成。其中：

语音采集单元：采用麦克风阵列，采集语音信息，可以有效的进行语音增强与语音分离，将采集的信息传输给主控单元。

主控单元：可由高性能单片机承担，与各个单元连接，负责系统的控制与各部分的调度合作，实现系统的各项功能，如采集语音信息，进行语音信息数字处理，存储信息，接受外部控制信号，无线收发信息，输出音频提示信息等。