[发明专利]一种特种服装语音交互系统及方法

说明书

本发明公开了一种特种服装语音交互系统，包括：麦克风阵列，设置于特种服装内，并用于获取语音信号；语音识别模块，用于识别语音信号，并输出识别结果；语音告警模块，用于获取外部声源信号以及外部声源信号的定位信息；控制模块，用于根据识别结果输出控制信号，以控制设备操作，以及根据外部声源信号输出第一告警语音，或根据外部声源信号和外部声源信号的定位信息输出第二告警语音；语音合成模块，用于接收控制信号，并输出合成语音；立体声播音装置，设置于特种服装内，并用于接收并播放第一告警语音、第二告警语音或合成语音。本系统可以有效抑制舱外服特殊环境下产生的噪音，准确识别作业人员发出的语音指令。

技术领域

本发明涉及语音识别技术领域，尤其涉及一种特种服装语音交互系统及方法。

背景技术

特种服装是为特种作业设计的防护服装。为了达到防护目的，穿着此类服装往往使得作业人员不能灵活活动关节部位去操控设备，且会缩小视野范围，不能高效的探索周围事物，尤其在一些特殊环境中，特种服装为全封闭式，加剧了限制程度。以舱外宇航服为例，舱外宇航服(简称舱外服)的主要作用是支持完成舱外科学试验、有效载荷的维修、空间站组装维护等大量从简单到复杂的各种出舱活动任务。

将智能语音交互技术与舱外服系统相结合，提高舱外服人机功效，是目前的发展趋势。但舱外服的人机交互场景与传统的人机交互场景有很大的不同，主要有：

1.声音传播环境特殊，舱外服是由柔性材料和铝制材料组成的密闭腔体，腔体内的气压、湿度均与地表环境有着明显的差异，声音在其中传播会受到不同程度的反射、吸收等。

2.噪音较多，舱外服所携带的风机、泵等设备产生的噪声，会对通信话音的质量产生严重影响。

3.需要音源定位，在进行舱外工作时，工作人员需要对音源进行定位，提升工作效率。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。

发明内容

本发明旨在提供一种特种服装语音交互系统及方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种特种服装语音交互系统，其特征在于，包括：

麦克风阵列，设置于特种服装内，并用于获取语音信号；

语音识别模块，用于识别所述语音信号，并输出识别结果；

语音告警模块，用于获取外部声源信号以及所述外部声源信号的定位信息；

控制模块，用于根据所述识别结果输出控制信号，以控制设备操作，以及根据所述外部声源信号输出第一告警语音，或根据所述外部声源信号和所述外部声源信号的定位信息输出第二告警语音；

语音合成模块，用于接收所述控制信号，并输出合成语音；

立体声播音装置，设置于所述特种服装内，并用于接收并播放所述第一告警语音、第二告警语音或合成语音。

本发明的一个较佳实施例中，所述语音识别模块包括：

声学模型训练单元，用于根据语料库以及基于深度神经网络和HMM的联合建模、结合区分性训练技术建立语音模型；

信号处理单元，用于对接收的所述语音信号提取语音特征参数；

语音识别单元，用于根据所述语音信号的语音特征参数与所述语音模型、语言模型以及词典进行匹配，输出识别结果。

本发明的一个较佳实施例中，所述语音合成模块包括：

建模单元，用于根据音库以及基于HMM训练建立语音合成模型；