基于MFCC电梯声控系统的制作方法

基于mfcc电梯声控系统
技术领域
1.本实用新型涉及电梯设备领域，尤其涉及基于mfcc电梯声控系统。


背景技术：

2.随着ai技术的不断发展，ai技术已经越来越方便人的生活，所以在实际使用中，如何使用ai技术方便人们，就显得很重要，传统的内部电梯需要使用ic卡进行身份认证，身份认证通过之后才能对电梯的楼层按钮进行相关的，非常的不方便。
3.专利号为“cn201620825615.2”的实用新型专利中公开了一种智能定制的语音识别电梯呼叫系统，通过设置有电梯话筒、电梯声纹识别单元、主控单元、存储单元、继电器驱动单元，从而实现用户无需挤向操纵箱按楼层按键；但是并未对声纹识别模块进行具体的限定，同时该装置的话筒数量单一，使用时效果不佳，需要屏蔽其他剩余进行识别操作，较为复杂。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中的问题，本实用新型提供一种基于mfcc电梯声控系统，安装到电梯轿厢内，所述电梯轿厢内安装有操纵面板，其特征在于，包括：麦克风、声纹识别装置、电梯控制器，所述麦克风收集用户的声音信息并发送给声纹识别装置，声纹识别装置将声音信息与数据库中录入的数据进行匹配，当声音信息匹配到特定的数据信息后向所述电梯控制器发出指令，电梯控制器控制驱动电机执行相应的操作，所述声纹识别装置通过提取mfcc特征参数的方法进行声纹识别。
5.进一步的，所述声纹识别装置对麦克风收集到的声音依次进行：预加权处理、分针处理、加窗处理、fft变换处理、计算通过mel滤波器的能量、对数运算、计算dct倒谱。
6.进一步的，所述麦克风与所述声纹识别装置一体化设计并安装到电梯轿厢内，所述声纹识别装置设置在所述操纵面板的上方。
7.进一步的，所述麦克风与所述声纹识别装置分体化设置，所述麦克风有多个并且环绕设置在所述电梯轿厢的内部。
8.进一步的，还包括：麦克风升降装置，所述麦克风升降装置包括：竖直滑槽、拉伸弹簧、手拉线，所述竖直滑槽设置在电梯轿厢的内部，活动麦克风安装在所述竖直滑槽内，竖直滑槽的顶部通过拉伸弹簧与活动麦克风相连，所述手拉线安装在所述活动麦克风的下方。
9.进一步的，所述电梯轿厢内安装有报警通讯装置，当电梯发生故障时可以通过报警通讯装置直接与保安室取得联系，所述操纵面板上设有报警通讯装置开关按钮。
10.与现有技术相比，本实用新型提供基于mfcc电梯声控系统，具有以下有益效果：
11.1.本实用新型通过设提取mfcc特征参数的方法进行声纹识别，识别效率准确并且效率高。
12.3.本实用新型在轿厢内设置一组可升降的麦克风组件，当身高过高或者过低的人
群进入电梯进行使用时可以调整麦克风组件的高度，方便用户进行使用。
13.附图说明：
14.图1为一种基于mfcc电梯声控系统的模块图。
15.图2为一种声纹识别装置提取mfcc特征参数的流程原理图。
16.图3为一种基于mfcc电梯声控系统实施例1的立体结构图。
17.图4为一种基于mfcc电梯声控系统实施例1的立体结构图。
18.图5为一种基于mfcc电梯声控系统实施例1的立体结构图。
19.其中：1-电梯轿厢；2-操纵面板；3-声纹识别装置；4-麦克风；5-麦克风升降装置；6-活动麦克风。
具体实施方式
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护的范围。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
23.本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
24.同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例1
26.如图1-3所示，本实用新型提供基于mfcc电梯声控系统，安装到电梯轿厢1内，电梯轿厢1内安装有操纵面板2，其特征在于，包括：麦克风4、声纹识别装置3、电梯控制器，麦克风4收集用户的声音信息并发送给声纹识别装置3，声纹识别装置3将声音信息与数据库中录入的数据进行匹配，当声音信息匹配到特定的数据信息后向电梯控制器发出指令，电梯
控制器控制驱动电机执行相应的操作，声纹识别装置3通过提取mfcc特征参数的方法进行声纹识别。本实用新型通过设提取mfcc特征参数的方法进行声纹识别，识别效率准确并且效率高，电梯轿厢1内安装有报警通讯装置，当电梯发生故障时可以通过报警通讯装置直接与保安室取得联系，操纵面板2上设有报警通讯装置开关按钮。
27.声纹识别装置3对麦克风4收集到的声音依次进行：预加权处理、分针处理、加窗处理、fft变换处理、计算通过mel滤波器的能量、对数运算、计算dct倒谱。预加权：由于人的声音，主要是在低频部分，高频部分相对较少，所以在功率谱上，人的声音在高频部分的功率谱较低，低频部分较高，但是在本方法中，我们所需要的信号的功率谱是一个相对而言比较平坦的，所以，在声音信号处理之前，先对声音信号的高频部分进行加权，即在声音信号接入一个高通滤波器，对信号进行预处理，使信号的高低频在功率谱上较为平缓。
28.分帧：对所需要的声音做分帧处理，即：把信号分成n等分，这样做的好处就在于如果一次性处理整段语音，相对而言会损失很多关于时序方面的信息，通过分帧处理后信号在某段时间上的频域信息就被保留了下来，以便于后续对信号的处理。
29.加窗：对信号进行加窗处理，常见的有汉明窗，三角窗，矩形窗灯，加窗的主要目的就是使信号不会有频谱泄露，在一定程度上，其实也是有信号的连续性的考虑。
30.fft：对信号进行fft处理，即快速傅里叶变换，对信号进行傅里叶变换的好处即将信号的时域信息转化为信号的频域信息，从而可以对信号的频谱进行处理，而快速傅里叶变幻的好处就是相较于传统的傅里叶变换，快速傅里叶变换的计算量相较于传统的傅里叶变换更少，更加方便。
31.mei滤波器：由于人体的声音信号，在低频部分具有更多信息量，而在高频部分的信息量相对较少，mei滤波器的优点在于，在低频部分有着更多的频域的处理单元，这样的相较于传统的滤波器，可以有更低的资源消耗和对低频更强的处理能力。
32.对数处理：由于mei滤波器的非线性原因，所以，对已经经过mei滤波器的信号进行对数处理，可以将信号由非线性关系转变成为线性关系。
33.dct分类：对信号的各个频率部分进行分类处理，这样就可以相对而言获得每种声音的信号的特征，从而做到分类。
34.麦克风4与声纹识别装置3一体化设计并安装到电梯轿厢1内，声纹识别装置3设置在操纵面板2的上方。
35.实施例2
36.如图4所示，本实用新型提供基于mfcc电梯声控系统，与实施例1相比，麦克风4与声纹识别装置3分体化设置，麦克风4有多个并且环绕设置在电梯轿厢1的内部。通过设置多个麦克风4可以方便多个用户使用。
37.其余结构与实施例1均相同。
38.实施例3
39.如图5所示，本实用新型提供基于mfcc电梯声控系统，与实施例2相比，还包括：麦克风升降装置5，麦克风升降装置5包括：竖直滑槽、拉伸弹簧、手拉线，竖直滑槽设置在电梯轿厢1的内部，活动麦克风6安装在竖直滑槽内，竖直滑槽的顶部通过拉伸弹簧与活动麦克风6相连，手拉线安装在活动麦克风的下方。当身高过高或者过低的人群进入电梯进行使用时可以调整活动麦克风6的高度，方便用户进行使用。
40.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。