[发明专利]一种语音交互智能家居系统及语音交互方法

摘要

本发明涉及智能家居技术领域，具体是一种能实现语音交互功能的智能家居系统及语音交互方法，包括硬件端和服务器端，所述的硬件端由网关、ZigBee路由器和ZigBee终端节点组成，若干电器设备或传感器都会接到ZigBee的终端节点上，每个ZigBee终端节点上都有Mic语音输入模块，用于采集用户的语音模拟信息，并将其转换成数字信息，通过ZigBee路由器传输给ZigBee协调器，所述的网关由ZigBee协调器、Wifi模块、语音处理模块和控制命令表模块构成。本发明同现有技术相比，其优点在于可在增加硬件成本很少的前提下，显著提高语音识别的运算速度；具有自我学习的功能，节省前期各种语音使用环境的预设值的编程工作量；采用语音识别模块频谱分析方法，提高语音识别的正确率。

主权项

一种语音交互智能家居系统,包括硬件端和服务器端，其特征在于所述的硬件端由网关、ZigBee路由器和ZigBee终端节点组成，若干电器设备或传感器都会接到ZigBee的终端节点上，每个ZigBee终端节点上都有Mic语音输入模块，用于采集用户的语音模拟信息，并将其转换成数字信息，通过ZigBee路由器传输给ZigBee协调器，所述的网关由ZigBee协调器、Wifi模块、语音处理模块和控制命令表模块构成，ZigBee协调器在收到终端节点发来的语音信号之后，将收到的语音信号输出给语音处理模块进行语音识别，语音识别工作完成后，将识别的字符输出给控制命令表模块中进行查询，找到语音信息想要操控的设备指令，然后将其输出给ZigBee协调器，协调器再将控制指令下发给终端节点，所述的语音识别模块需要增加额外的词条库，并采用轮询调用的方式去词条库提取词条，按顺序每次提取50个词条存储到语音识别模块中，同时为了增加语音识别的灵活性，将每个词条都改成单个字、两个、三个或者四个连词；为了确保语音里面的所有字或词语是否都已识别完全，没有遗漏，所述的语音识别模块采用频谱分析方法识别语音识别模块中字的个数，所述的语音识别模块频谱分析方法如下：汉字是有声母和韵母的，通过声母频谱序列库与语音的频谱分析图比对，这样就可以得到语音的汉字个数；汉字的声母一共有23个，它们是b p m f d t n l g k h j q x zh ch sh r z c s y w,先将所有声母的发音采集，经A/D模数转换后，通过傅里叶频谱分析，得到这23个声母的频谱图，将其特征值存入声母频谱序列库，之后在采集用户的声音信号时，也是先经过A/D模数转换模块将其转换成数字信号，然后进行傅里叶频谱分析，根据频谱分析得到的特征值，与之前的声母频谱序列库的频谱特征值进行比对分析，提取出一句话中的所有声母，从而得到语音的汉字个数，同样的，对于一些常用的没有声母的汉字，就将其整个字的整带频谱存储到零声母频谱序列库中；对于汉字中的语气词，将其整带频谱存储在语气词频谱序列库中，与频谱分析得到的频谱进行比对，从而完成语气词的识别。