一种定向抗干扰声纹检测装置

本发明涉及声纹检测，具体涉及一种定向抗干扰声纹检测装置。

背景技术：

1、随着智能机器人的发展，人机交互变得越来越普遍，而人机交互的一个重要方式是语音交互，在现代机器人应用中，声纹识别已经成为了一项关键技术。在机器人使用过程中，为了实现人机语音交互，常常需要进行声纹识别以识别用户身份，然而，机器人工作环境的噪声和干扰可能会影响声纹识别的准确性和鲁棒性，传统的声纹识别技术在面对复杂环境噪声干扰时，容易产生误判，影响识别准确率。因此，需要一种定向抗干扰声纹检测装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种定向抗干扰声纹检测装置，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种定向抗干扰声纹检测装置，包括声纹采集模块、声纹处理模块、声纹识别模块以及控制模块；所述声纹采集模块为定向麦克风阵列，并用于采集机器人工作环境中的声音；所述声纹处理模块用于对声纹采集模块采集到的声音信号进行数字化处理；所述声纹识别模块用于提取声纹特征，并与预先存储的声纹模板进行比对；所述控制模块用于控制整个检测装置的工作，包括声纹采集、处理和识别以及定向麦克风阵列的自适应调整。

4、优选的，所述定向麦克风阵列包括若干个麦克风，且相邻麦克风之间等距分布，并且麦克风能够根据语音方向进行自适应调整。

5、优选的，所述声纹处理模块包括预处理单元、特征提取单元和声纹匹配单元，所述预处理单元用于去除噪音和干扰，所述特征提取单元用于从预处理后的语音信号中提取语音特征，所述声纹匹配单元用于将提取的语音特征与预先存储的声纹特征进行比对，判断用户身份。

6、优选的，所述声纹识别模块包括一个或多个声纹识别算法，用于对采集的声音信号进行比对，以识别用户身份。

7、优选的，所述声纹识别算法采用传统的高斯混合模型、支持向量机和深度学习算法。

8、优选的，还包括机器人控制系统，所述机器人控制系统用于根据声纹识别结果对机器人进行指令控制。

9、优选的，还包括网络通信模块，所述网络通信模块用于与远程服务器或其他智能设备进行通信。

10、优选的，还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于用户对机器人进行指令输入和控制操作。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明采用定向麦克风阵列和声纹处理技术，可以有效地减少背景噪音和干扰，提高声纹识别的准确性和鲁棒性，麦克风阵列能够定向接收目标声源的声音，同时抑制非定向噪声的影响，从而减少噪声干扰，提高识别准确率。

13、2、本发明通过声纹处理模块能够对声音信号进行滤波、降噪等处理，提高声纹特征的稳定性和区分度，从而提高识别灵敏度，且声纹采集和处理过程都能够实时进行，声纹识别的响应速度比传统技术更快，能够满足机器人实时控制的需求。

14、3、本发明中的定向麦克风阵列可以根据机器人位置和用户语音方向进行自适应调整，适用范围广，可以保护用户隐私和数据安全，确保用户身份的安全和保密，且该装置能够轻便携带，适用范围广。

技术特征：

1.一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于，包括声纹采集模块、声纹处理模块、声纹识别模块以及控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：所述定向麦克风阵列包括若干个麦克风，且相邻麦克风之间等距分布，并且麦克风能够根据语音方向进行自适应调整。

3.根据权利要求1所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：所述声纹处理模块包括预处理单元、特征提取单元和声纹匹配单元，所述预处理单元用于去除噪音和干扰，所述特征提取单元用于从预处理后的语音信号中提取语音特征，所述声纹匹配单元用于将提取的语音特征与预先存储的声纹特征进行比对，判断用户身份。

4.根据权利要求1所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：所述声纹识别模块包括一个或多个声纹识别算法，用于对采集的声音信号进行比对，以识别用户身份。

5.根据权利要求4所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：所述声纹识别算法采用传统的高斯混合模型、支持向量机和深度学习算法。

6.根据权利要求1所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：还包括机器人控制系统，所述机器人控制系统用于根据声纹识别结果对机器人进行指令控制。

7.根据权利要求6所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：还包括网络通信模块，所述网络通信模块用于与远程服务器或其他智能设备进行通信。

8.根据权利要求6所述的一种定向抗干扰声纹检测装置，其特征在于：还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于用户对机器人进行指令输入和控制操作。

技术总结
本发明公开了一种定向抗干扰声纹检测装置，涉及声纹检测技术领域，包括声纹采集模块、声纹处理模块、声纹识别模块以及控制模块；所述声纹采集模块为定向麦克风阵列，并用于采集机器人工作环境中的声音；所述声纹处理模块用于对声纹采集模块采集到的声音信号进行数字化处理；所述声纹识别模块用于提取声纹特征，并与预先存储的声纹模板进行比对；所述控制模块用于控制整个检测装置的工作，本发明采用定向麦克风阵列和声纹处理技术，可以有效地减少背景噪音和干扰，提高声纹识别的准确性和鲁棒性，麦克风阵列能够定向接收目标声源的声音，同时抑制非定向噪声的影响，从而减少噪声干扰，提高识别准确率。

技术研发人员：李永乾
受保护的技术使用者：安徽信息工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19