一种声纹识别语音评测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种声纹识别语音评测装置，属于语音分析技术领域。


背景技术：

2.目前智能语音技术在公共安全领域中被广泛应用，特别是利用声纹识别(又叫做说话人识别)技术实现公安领域中电信诈骗案件犯罪嫌疑人的确认、金融领域中app远端声纹识别验证登录等。
3.现有基于实际应用场景下的声纹识别装置通过获取声纹信息，并提取声纹信息的声纹特征后，采用预先建立的模式识别模型对声纹特征进行模式匹配，得到与声纹特征对应的标签信息，将该标签信息与声纹信息对应存储至声纹数据库中，以便在声纹识别时依据标签信息对声纹信息进行筛选。
4.但是，现有的声纹识别装置只能实现声纹识别功能，无法对其实现声纹识别的技术指标进行有效评测，进而无法确认不同装置的声纹识别效果。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种声纹识别语音评测装置。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用下述的技术方案：
7.一种声纹识别语音评测装置，包括语音处理器、语音存储器、多通道语音转换控制器、人工嘴和环绕音箱；所述语音处理器一方面连接所述语音存储器，另一方面连接所述多通道语音转换控制器，所述多通道语音转换控制器分别连接所述人工嘴和所述环绕音箱；
8.所述语音处理器，用于读取所述语音存储器中的计算机程序或指令，以执行建立声纹语音测试数据库，根据用户的声纹语音测试需求和测试数据库，建立对应于各个说话人的声纹语音注册集和测试集；
9.所述多通道语音转换控制器，用于将所述声纹语音注册集、测试集和环境噪声文件转换相应的模拟音频后，对应发送至至少一个所述人工嘴和所述环绕音箱；
10.所述人工嘴，用于在全消声室环境下，模拟人体发声方式输出接收的所述声纹语音注册集和测试集对应的音频；
11.所述环绕音箱，用于在全消声室环境下，根据接收的环境噪声文件模拟特定场景下的环境噪声。
12.其中较优地，所述语音处理器将所述声纹语音注册集、测试集和环境噪声文件按照测试要求相应的发送至所述多通道语音转换控制器，并接收待测声纹识别装置反馈的声纹识别结果。
13.其中较优地，所述多通道语音转换控制器包括主控芯片、第一语音转换芯片、第二语音转换芯片、第一语音音频解码芯片、第二语音音频解码芯片和电源芯片；
14.所述主控芯片分别连接所述第一语音转换芯片、所述第二语音转换芯片、所述第一语音音频解码芯片、所述第二语音音频解码芯片和所述电源芯片，所述第一语音转换芯
片和所述第二语音转换芯片的输入端连接所述语音处理器的输出端，所述第一语音转换芯片和所述第二语音转换芯片的输出端对应连接所述第一语音音频解码芯片和所述第二语音音频解码芯片的输入端，所述第一语音音频解码芯片和所述第二语音音频解码芯片的输出端对应连接所述人工嘴和所述环绕音箱。
15.其中较优地，所述主控芯片采用msp430fg461x系列微控制器实现。
16.其中较优地，所述第一语音转换芯片和所述第二语音转换芯片采用ssm2404s系列语音转换芯片实现。
17.其中较优地，所述第一语音音频解码芯片和所述第二语音音频解码芯片采用tpa3116d2dadr系列语音音频解码芯片实现。
18.其中较优地，所述人工嘴包括腔体，在所述腔体内设置有驱动器、扬声器、导声传声器，在所述腔体外部靠近驱动器的一侧设置有用于接收多通道语音转换控制器发送的模拟音频的数据接口，在所述腔体的前面罩外部设置有唇圈，在所述腔体外部的底端设置有固定支架接口。
19.其中较优地，所述前面罩为凸形反射面，出声孔模拟人嘴和鼻腔，出声孔的唇圈平面作为参考平面。
20.本实用新型所提供的声纹识别语音评测装置，可以对未具有拾音功能的待测声纹识别装置(例如服务器型产品)的技术指标进行有效评测，有效提高了测试效率以及测试准确度。此外，本实用新型还可以应用于相关智能语音类设备的检测。例如：智能声纹锁、声纹签到机、具有声纹识别验证功能的安防产品、语音识别性能检测以及语义设备性能检测等。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的声纹识别语音评测装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的声纹识别语音评测装置的工作过程示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的声纹识别语音评测装置中，多通道语音转换控制器的电路原理图；
24.图4为本实用新型实施例提供的声纹识别语音评测装置中，多通道语音转换控制器的主控芯片的电路原理图；
25.图5为本实用新型实施例提供的声纹识别语音评测装置中，人工嘴的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容做进一步的详细说明。
27.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种声纹识别语音评测装置，包括语音处理器300、语音存储器400、多通道语音转换控制器500、人工嘴600和环绕音箱700；语音处理器300一方面连接语音存储器400，另一方面连接多通道语音转换控制器500，多通道语音转换控制器500分别连接人工嘴600和环绕音箱700。本装置用于对具有拾音功能的待测声纹识别装置的技术指标进行有效评测。
28.语音处理器300，用于读取语音存储器400中的计算机程序或指令，以执行建立声纹语音测试数据库，根据用户的声纹语音测试需求和测试数据库，建立对应于各个说话人的声纹语音注册集和测试集，将声纹语音注册集、测试集和环境噪声文件按照测试要求相
应的发送至多通道语音转换控制器500，并接收待测声纹识别装置反馈的声纹识别结果(如图2所示)，当判断各个待测声纹识别装置完成对全部语音测试集的声纹识别测试时，根据声纹识别结果计算出声纹识别的性能指标。
29.多通道语音转换控制器500，用于将注册集、测试集和环境噪声文件转换相应的模拟音频后，对应发送至至少一个人工嘴600和环绕音箱700。
30.人工嘴600，用于在全消声室环境下，模拟人体发声方式输出接收的注册集和测试集对应的音频，达到模拟人体说话的方式进行测试，如图2所示。
31.环绕音箱700，用于在全消声室环境下，根据接收的环境噪声文件模拟特定场景下的环境噪声。
32.如图3所示，多通道语音转换控制器500包括主控芯片5001、第一语音转换芯片5002、第二语音转换芯片5003、第一语音音频解码芯片5004、第二语音音频解码芯片5005和电源芯片5006；主控芯片5001分别连接第一语音转换芯片5002、第二语音转换芯片5003、第一语音音频解码芯片5004、第二语音音频解码芯片5005和电源芯片5006，第一语音转换芯片5002和第二语音转换芯片5003的输入端连接语音处理器300的输出端，第一语音转换芯片5002和第二语音转换芯片5003的输出端对应连接第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片5005的输入端，第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片5005的输出端对应连接人工嘴600和环绕音箱700。
33.具体地说，主控芯片5001可以采用msp430fg461x系列微控制器实现，第一语音转换芯片5002和第二语音转换芯片5003可以采用ssm2404s系列语音转换芯片实现，第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片5005可以采用tpa3116d2dadr系列语音音频解码芯片实现。
34.其中，第一语音转换芯片5002和第二语音转换芯片5003为多路输入，用于对应接收多个说话人的声纹语音注册集、测试集的语音文件以及多种特定场景下的环境噪声文件，即第一语音转换芯片5002的每一路输入对应接收一个说话人的声纹语音注册集和测试集的语音文件。第二语音转换芯片5003的每一路输入对应接收一种特定场景下的环境噪声文件。第一语音转换芯片5002用于将接收的声纹语音注册集、测试集的语音文件转换成相应的数字音频；第二语音转换芯片5003用于将环境噪声文件转换成相应的数字音频。
35.第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片为多路输出，用于将对应的数字音频转换成模拟音频，并发送至相应的人工嘴600和环绕音箱700。
36.主控芯片5001主要用于控制第一语音转换芯片5002、第二语音转换芯片5003、第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片5005的运行和设置相应参数，同时也为第一语音转换芯片5002、第二语音转换芯片5003、第一语音音频解码芯片5004和第二语音音频解码芯片5005供电，其电路结构如图4所示。
37.如图5所示，人工嘴600包括腔体6001，在腔体6001内设置有驱动器6002、扬声器6003、导声传声器6004，在腔体6001外部靠近驱动器6002的一侧设置有用于接收多通道语音转换控制器500发送的模拟音频的数据接口6005，在腔体6001的前面罩6007外部设置有唇圈6006，在腔体6001外部的底端设置有固定支架接口6008。该人工嘴600采用的扬声器6003为稳定、宽频响应、低失真的标准声源(扬声器)，以精确模拟人体语音声场的特性。驱动器6002为安装在一个近似封闭的特殊声腔内，可仿真模拟人嘴平均声学特性，包括声学
阻尼系数、声学辐射特性和传输特性等。前面罩6007的外形及出声孔应考虑到人体发声时受到鼻腔和人体面部与人体嘴唇之间反射现象的影响，因此设计前面罩6007为凸形反射面，出声孔模拟人嘴和鼻腔，出声孔的唇圈6006平面可以作为参考平面，以保证从这一平面开始声压随距离的衰减，与人体发声时从人体嘴唇平面开始声压随着距离衰减做到近似。
38.在本实用新型中，待测声纹识别装置可以通过远程和本地两种方式接入声纹识别语音评测装置完成声纹识别功能技术指标的评测验证。远程评测方式以应用程序接口模式实现；本地评测方式以动态库模式实现。应用程序接口模式需要待测声纹识别装置ip地址和端口号，与声纹识别语音评测装置通过互联网连接后进行测试。动态库模式直接将待测声纹识别装置的动态库拷贝至声纹识别语音评测装置内部的特定目录下进行测试。
39.本实用新型所提供的声纹识别语音评测装置，可以对未具有拾音功能的待测声纹识别装置(例如服务器型产品)的技术指标进行有效评测，有效提高了测试效率以及测试准确度。此外，本实用新型还可以应用于相关智能语音类设备的检测。例如：智能声纹锁、声纹签到机、具有声纹识别验证功能的安防产品、语音识别性能检测以及语义设备性能检测等。
40.以上对本实用新型所提供的声纹识别语音评测装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将属于本实用新型专利权的保护范围。