一种用于数据库信息查询的语音查询系统的制作方法
【专利摘要】一种用于数据库信息查询的语音查询系统，该系统包括：语音输入模块、数据化模块、特征筛选模块、对比分析模块、数据分析立体化模块、对比相关度检验模块、结果输出模块、数据检索模块；其中，语音输入模块，用来保存输入的语音信息；数据化模块实现将将输入的语音信转换为数字化向量；特征筛选模块，用于将输入语音信号的数字化向量，对信号进行分割处理，数据分析立体化模块，将分割后的数字化向量进行立体化分析处理；对比相关度检验模块，用于计算各个对应分割时间域之间的相关度大小；结果输出模块，用于分析输入语音信号和对比语音信号的相似度大小，数据检索模块，用于完成最终的数据库检索过程。
【专利说明】一种用于数据库信息查询的语音查询系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息查询的领域，尤其涉及一种用于数据库信息查询的语音查询系统。
【背景技术】
[0002]传统的数据库查询方式，通常采用通过键盘输入相应的关键检索字符来实现，但是在一些特殊情况下，为了提高检索效率，可以采用语音输入的方式来进行数据库的信息检索，但是这样检索输入方式所遇到的困难也较多，比如:全世界有近百种官方语言，每种语言又有多达几十种方言，同种语言在不同方言的语音上相差悬殊，这样随着语言环境的改变，系统性能会变差。
[0003]在强噪声干扰下，会导致语音信息的准确度降低。因为语音数据大部分是在接近理想条件下采集的，语音信息的编码方案在研制的时候，都要在高保真设备上录制，尤其要在无噪声环境下录音。然而当语言处理由实验室走向实际应用时，环境噪声的存在会造成很大的影响。
[0004]上述的这些问题，都给数据库的语音检索在实际中的应用和实现带来了很多困难，尤其是数据库信息查询，对检索词汇更是有较高的要求，才能实现快速准确地获取信
肩、O
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于数据库信息查询的语音查询系统，改变传统的键盘输入信息的检索手段，通过语音传输检索命令，实现快速信息查询。这种检索方式不仅能避免传统输入方式的繁琐，而且能提高检索的速度和效率。
[0006]要解决上述通过语音输入来实现数据库检索所遇到的问题，需要设计一个适应性和处理能力都非常高的信息系统。
[0007]—种用于数据库信息查询的语音查询系统，包括:
[0008]语音输入模块，用来保存输入的语音信息；
[0009]数据化模块，用来将输入的语音信转换为数字化向量；通过对语音信号做离散函数变换和对数处理，将语音波形信号转换为具有时间和维数的向量形式，便于通过特征筛选模块提取和分析语音信号的特征；
[0010]特征筛选模块，用于将语音目标模型数据库中提取的语音特征模型数字化向量，通过特征筛选模块进行分割处理，得到按时间域划分的小段数字化向量，通过特征筛选模块，调用语音目标模型数据库中提取的语音特征模型数字化向量，进行等长度时间域的划分，保证两者的信号时长一致，确保后续对比分析模块调用的数据准确可靠；
[0011]在对比分析模块中，包含有数据分析立体化模块和对比相关度检验模块；
[0012]数据分析立体化模块，能够将分割成小段后的数字化向量进行立体化分析处理，得到信号的立体效果图，便于后续数据分析处理；[0013]对比相关度检验模块，用于计算和比较各个对应分割时间域之间的相关度大小；
[0014]结果输出模块，用于综合分析输入语音信号和目标模型数据库对比语音信号的相似度大小，并结合设定的响应阀值大小进行判断，若大于设定的阀值，则输出检测信号。若小于阀值，则改变时间域的范围，进行下一轮分析；
[0015]数据检索模块，将结果输出模块的语音检测结果，输入到数据库中进行检索，完成最终的数据库检索过程，并将最终检索结果反馈给用户；
[0016]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中，
[0017]语音输入模块中包含有，三阶时域带通滤波装置，通过该装置来改变输入信号的
归一化频带能量。
[0018]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中
[0019]数据化模块中包含有，频带分析装置，通过该装置，在不同信号频带上分别估计基频，然后将各个频带的估计结果融合形成最后的频带估计结果。
[0020]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中
[0021]数据化模块中包含有，信号噪声去除装置，该装置通过提高不规则音频信号的特征，将音频信号加汉明窗做傅里叶函数变换，将变换后的结果取对数后进行高通滤波，得到增加的频谱。
[0022]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中
[0023]数据化模块中包含有，语音信号向量化装置，通过该装置，将输入的语音分帧，计算每一个帧的对数能量，并采用自动阀值在能量曲线中寻找局部极大值点。确定了局部能量极大值点后，语音的时长就是相邻极值点的距离，输入的语音信号就可以用一个向量表示。
[0024]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中
[0025]特征筛选模块中包含有，数据信号归正化装置，该装置能够在数据进入对比分析模块之前，将输入的语音信号和目标模型数据库中的语音信号同时做归正处理。
[0026]一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中
[0027]数据化模块中包含有，信号帧分析装置，该装置能够对获取的语音信息先作一次傅里叶变化，得到对应第一特征值；再作一次傅里叶变换，得到第二特征值，以此来分析语言帧之间的变化特征，提高语音识别的精确度。
[0028]在数据检索的过程中，通过对输入的检索语音信息进行数据化处理，从检索目标信号和检索数据输入信息提取特征向量，得到参考特征向量和输入特征向量。计算参考信号和输入信号间的相似度，如果超过阀值，则认为在输入数据的当前位置检测到了参考信号。最后，将输入信号上的直方窗向前移动，继续上述对比分析过程。
[0029]在分析过程中，将输入的语音信号通过三阶时域带通滤波器，设第J个带通滤波器的输出为yj(k)，频带j的短时能量为
[0030]
【权利要求】
1.一种用于数据库信息查询的语音查询系统，包括: 语音输入模块，用来保存输入的语音信息； 数据化模块，用来将输入的语音信转换为数字化向量；通过对语音信号做离散函数变换和对数处理，将语音波形信号转换为具有时间和维数的向量形式，便于通过特征筛选模块提取和分析语音信号的特征； 特征筛选模块，用于将输入语音信号的数字化向量，通过特征筛选模块进行分割处理，得到按时间域划分的小段数字化向量，通过特征筛选模块，调用语音目标模型数据库中提取的语音特征模型数字化向量，进行等长度时间域的划分，保证两者的信号时长一致，确保后续分析对比分析模块调用的数据准确可靠； 在对比分析模块中，包含有数据分析立体化模块和对比相关度检验模块； 数据分析立体化模块，能够将分割成小段后的数字化向量进行立体化分析处理，得到信号的立体效果图，便于后续数据分析处理； 对比相关度检验模块，用于计算和比较各个对应分割时间域之间的相关度大小；结果输出模块，用于综合分析输入语音信号和目标模型数据库对比语音信号的相似度大小，并结合设定的响应阀值大小进行判断，若大于设定的阀值，则输出检测信号；若小于阀值，则改变时间域的范围，进行下一轮分析； 数据检索模块，将结果输出模块的语音检测结果，输入到数据库中进行检索，完成最终的数据库检索过程，并将最终检索结果反馈给用户。
2.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中， 语音输入模块中包含有，三阶时域带通滤波装置，通过该装置来改变输入信号的归一化频带能量。
3.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中 数据化模块中包含有，频带分析装置，通过该装置，在不同信号频带上分别估计基频，然后将各个频带的估计结果融合形成最后的频带估计结果。
4.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中 数据化模块中包含有，信号噪声去除装置，该装置通过提高不规则音频信号的特征，将音频信号加汉明窗做傅里叶函数变换，将变换后的结果取对数后进行高通滤波，得到增加的频谱。
5.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中 数据化模块中包含有，语音信号向量化装置，通过该装置，将输入的语音分帧，计算每一个帧的对数能量，并采用自动阀值在能量曲线中寻找局部极大值点；确定了局部能量极大值点后，语音的时长就是相邻极值点的距离，输入的语音信号就可以用一个向量表示。
6.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中 特征筛选模块中包含有，数据信号归正化装置，该装置能够在数据进入对比分析模块之前，将输入的语音信号和目标模型数据库中的语音信号同时做归正处理。
7.根据权利要求1所述的一种用于数据库信息查询的语音查询系统，其中 数据化模块中包含有，信号帧分析装置，该装置能够对获取的语音信息先作一次傅里叶变化，得到对应第一特征值；再作一次傅里叶变换，得到第二特征值，以此来分析语言帧之间的变化特征，提高语音识别的精确度。
【文档编号】G10L25/54GK103730129SQ201310578994
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】储冬红 申请人:长江大学, 严九洲