[发明专利]简单语音识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别系统，特别是涉及一种简单语音识别系统。

背景技术

语音识别在现代社会中的应用越来越频繁，人们在生活中也会经常使用带有语音识别功能的科技产品。例如语音打电话，语音写短信，语音控制电视等等。按发音方式分类，可以分为孤立词识别，连接词识别和连续语音识别等，识别的算法有动态时间规整，矢量量化，隐马尔可夫模型，人工神经网络等等。在不断研究下，语音识别获得了长足的进展，识别率和识别范围有了很大的提升，但是这些算法的识别系统比较复杂，对芯片计算能力要求较高，有的甚至需要联网实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单语音识别系统，其结构简单，对芯片计算能力要求较低。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种简单语音识别系统，其特征在于，其由语音收集模块、触发模块、控制器、存储器和执行器组成，其中语音收集模块负责采集语音信号；触发模块负责将语音收集模块输出的信号累加，达到阈值后发出触发信号，使控制器开始工作；存储器存储需要识别的语音命令数据；控制器负责将语音数据模数转化后识别；执行器负责执行控制器发出的控制信号。

优选地，所述语音收集模块与触发模块连接，语音收集模块、触发模块都与存储器连接，存储器、控制器、执行器依次连接。

优选地，所述语音收集模块是麦克风。

本发明的积极进步效果在于：本发明成本低廉，易实现，且具有低功耗、体积小的特点，特别适合识别命令较少、对成本和体积较敏感的应用，如灯光控制、家电控制等。

附图说明

图1为本发明简单语音识别系统的原理框图。

图2为本发明简单语音识别系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明简单语音识别系统由语音收集模块、触发模块、控制器、存储器和执行器组成，其中语音收集模块负责采集语音信号，即采用麦克风将语音转化成电信号，由于外界干扰较多，信号较微弱，需要对信号进行滤波放大；触发模块负责将语音收集模块输出的信号累加，达到阈值后发出触发信号，使控制器开始工作；控制器和存储器是系统核心，存储器存储需要识别的语音命令数据，即命令语音在每个时间段的频率和频率变化率；控制器负责将语音数据模数转化后识别；执行器负责执行控制器发出的控制信号。语音收集模块与触发模块连接，语音收集模块、触发模块都与存储器连接，存储器、控制器、执行器依次连接。语音收集模块可以是麦克风。触发模块可以是触发器。

以语音控制灯光为例，需要识别的语句很少，限定在“开”、“关”、“调亮”、“变暗”等。这些需要识别命令的语音波形数据预先保存在存储器中。由于语句很少，存储器也很小，减小了成本。麦克风收集语音数据，当外界的语音幅值在一定时间达到阈值范围，触发器发出触发信号，即对控制器发出一个中断，控制器平时处于休眠状态以省电，当接收到中断后从休眠中唤醒，通过模数转换器采样语音数据，并将这些语音数据和存储器中的语音数据进行比较，如果比较结果符合，则发出对应的控制命令驱动执行器执行，例如关灯，开灯等。如果不符合预存的所有命令，则再次休眠等待下次识别。语音识别的具体过程如图2所示：首先提取所采集的语音数据在各个时间段的频率和频率变化率。然后读取存储器中的命令语音数据的频率和频率变化率，比较每个时间段两个语音数据的频率值，如果差值超过阈值，调整采集数据的开始时间窗口，再次和存储的命令语音数据的各个时间段的频率值比较。如果多次调整开始窗口后比较的差值还是超过了阈值，则认为接收到的信号和预存命令不匹配。如果频率的差值在所有时间段都没有超过阈值，则继续比较两个数据的频率变化率，如果也没有超过阈值，则认为接收到了预存的命令，按照命令的不同驱动执行器进行对应的动作。例如接收到了“开”指令，则驱动继电器点亮电灯。接收到了“关”指令，则驱动继电器断开电路。这种语音识别的好处是算法简单，只需要比较信号在各个时间段的频率和频率变化率即可，普通单片机即可胜任，由于运算量小，耗电量也小，而且由于平时单片机处于休眠状态，可以进一步减小耗电量。因此系统的电源可以采用小型电池，减小了系统体积。进一步的，这种识别方法还能够排除语句干扰，例如用户在平时聊天说到“关门”时，虽然“关”语句和预存的命令匹配，但是后续的“门”字的时间段上预存命令的频率和频率变化率都是0，和采集到的数据不匹配，因此也不会关闭电灯。