一种基于语音识别技术的家庭语音控制系统及方法与流程

技术特征：

1.一种基于语音识别技术的家庭语音控制系统，其特征在于，所述系统包括：声音采集装置；所述声音采集装置，用于采集原始声音信号，信号连接于用于对原始声音信号进行调制和解调的第一调制解调器；所述第一调制解调器信号连接于用于将模拟的原始声音信号转换为数字声音信号的第一模数转换器；所述第一模数转换器信号连接于用于对声音信号进行识别的数字信号处理控制中心；所述数字信号处理控制中心分别信号连接于闪存、硬盘存储器、显示装置、第二数模转换器、第三数模转换器和第四数模转换器；所述第二数模转换器，用于将数字信号处理控制中心发送过来的数字信号转换为模拟信号，信号连接于用于将模拟信号转换为红外信号的第二调制解调器；所述第三数模转换器，用于将数字信号处理控制中心发送过来的数字信号转换为模拟信号，信号连接于将模拟信号转换为WIFI信号的第三调制解调器；所述第四数模转换器，用于将数字信号处理控制中心发送过来的数字信号转换为模拟信号，信号连接于将模拟信号转换为蓝牙信号的第四调制解调器；所述第二调制解调器信号连接于用于发射红外信号的红外信号发射器；所述第三调制解调器信号连接于用于发射WIFI信号的WIFI信号发射器；所述第四调制解调器信号连接于用于发射蓝牙信号的蓝牙信号发射器。

2.如权利要求1所述的基于语音识别技术的家庭语音控制系统，其特征在于，所述数字信号处理控制中心包括：分帧处理模块、判断模块、傅里叶变换模块和比较模块；所述分帧处理模块分别信号连接于第一模数转换器、比较模块和判断模块；所述判断模块分别信号连接于傅里叶变换模块、闪存和硬盘存储器；所述傅里叶变换模块信号连接于比较模块；所述比较模块分别信号连接于第二数模转换器、第三数模转换器、第四数模转换器、显示装置和分帧处理模块。

3.如权利要求2所述的基于语音识别技术的家庭语音控制系统，其特征在于，所述声音采集装置包括：音频传感器、比较模块、放大模块和电源；所述音频传感器信号连接于比较，用于获取声音信号，将声音信号发送至比较；所述比较模块分别信号连接于放大模块和第一调制解调器，用于对声音的强度进行识别，将识别的声音强度和预设的强度阈值进行比较，若该声音的强度低于预设的强度阈值，则将声音信号发送至放大模块；若该声音的强度高于预设的强度阈值，则将声音信号直接发送至第一调制解调器；所述放大模块信号连接于第一调制解调器，用于将比较模块发送过来的声音信号进行放大处理，将放大处理后的声音信号直接发送至第一调制解调器；所述电源分别信号连接于音频传感器、比较模块和放大模块，用于为声音采集装置的各个功能模块提供电源。

4.如权利要求2所述的基于语音识别技术的家庭语音控制系统，其特征在于，所述分帧处理模块，用于对采集到的声音信号进行分帧；所述判断模块，用于判断分帧处理后的声音信号和闪存或硬盘存储器中的样本声音是否匹配；所述傅里叶变换模块，用于对判断模块处理后的信号进行傅里叶变换；所述比较模块，用于对傅里叶变换后的声音信号进行频域的比较。

5.如权利要求3所述的基于语音识别技术的家庭语音控制系统，其特征在于，所述分帧处理模块包括：分帧模块和判断模块；所述分帧模块分别信号连接于声音采集装置和判断模块，用于将声音信号进行分帧处理；所述判断模块信号连接于分帧模块，用于对分帧后的声音信号进行判断，判断其是否位于声音信号的最后一帧；所述傅里叶变换模块包括：变换模块和幅度求取模块；所述变换模块分别信号连接于判断模块和幅度求取模块，用于对判断模块处理后的信号进行傅里叶变换处理；所述幅度求取模块分别信号连接于变换模块和比较模块，用于对傅里叶变换后的信号进行处理，求取该信号的短时平均幅度；所述比较模块，用于根据信号的短时平均幅度进行判断，判断其频域的幅度是否和闪存或硬盘存储器中的样本声音信号相匹配。

6.一种基于权利要求1至5之一所述的基于语音识别技术的家庭语音控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：系统启动，系统初始化；

步骤2：系统的声音采集装置开始采集声音信号；将采集到的原始声音信号经第一调制解调器的调制后，发送至模数转换器，模数转换器将模拟的原始声音信号转换为数字的声音信号，发送给数字信号处理控制中心；

步骤3：数字信号处理控制中心接收到采集到的声音信号后，对声音信号进行处理，然后将处理后的声音信号存入闪存中；首先从硬盘存储器中获取声音样本；并对采集到的声音信号进行处理后和声音样本进行比较，将比较后的结果发送至显示装置进行显示，以及将比较后的结果发送至第二数模转换器、第三数模转换器和第四数模转换器；

步骤4：各个数模转换器将接收到的信号进行处理后，发送至相对应的调制解调器；调制解调器对这些信号进行处理后发送至对应的信号发射器；

步骤5：信号发射器将信号发送给对应的家电，控制家电的运行。

7.如权利要求6所述的基于语音识别技术的家庭语音控制方法，其特征在于，所述数字信号处理控制中心对采集到的声音信号进行处理的方法包括以下步骤:

步骤1：数字信号处理控制中心接收到声音采集装置采集到的声音信号后，分帧处理模块对声音信号进行分帧处理；将分帧处理后的每一帧声音信号发送至判断模块；

步骤2：判断模块对每一帧处理后的声音信号进行协调性判断；将判断结果进行保存后发送至傅里叶变换模块；

步骤3：傅里叶变换模块开始对声音信号进行傅里叶变换，将变换后的声音信号发送至比较模块；

步骤4：比较模块对傅里叶变换后的声音信号进行频域比较，将比较结果发送至闪存中进行暂存；

步骤5：分帧处理模块在处理声音信号时，会实时判断处理的是否是声音信号的最后一帧，如果是则调取闪存中的存储结果发送至显示装置进行显示；如果不是则继续执行步骤1。

8.如权利要求7所述的基于语音识别技术的家庭语音控制方法，其特征在于，所述判断模块对分帧处理后的声音信号进行声音匹配的方法包括以下步骤：

步骤1：求取分帧处理后的信号的短时能量，所述短时能量的求取方法采用如下公式：

，其中是声音信号在某一点的采样信号；

步骤2：根据求取出的短时能量区分出清音还是浊音信号；

步骤3：若分辨出是浊音信号，则从硬盘存储器中获取样本，同样提取声音信号在该点的采样，求取出短时能量；

步骤4：将浊音信号在该店的短时能量和样本在该点的短时能量进行对比，判断两者的差异，进而判断采集到的声音信号是否匹配。