基于單片機(jī)語(yǔ)音識(shí)別的智能家居控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
來(lái)源：日期：2015-05-22 16:45:46點(diǎn)擊：11690次
在傳統(tǒng)的智能家居控制系統(tǒng)中，我們常采用不同次數(shù)的“滴滴”聲或不同的LED狀態(tài)作為操作提示信息，提示信息過(guò)于簡(jiǎn)單，不夠直接，一般需要按照操作手冊(cè)一步一步進(jìn)行，而且容易出錯(cuò)。另外，它的身份驗(yàn)證一般只有按鍵密碼，在電話遠(yuǎn)程控制或門禁系統(tǒng)中容易被他人偷窺從而導(dǎo)致安全隱患。而本文提供的語(yǔ)音界面的智能家居控制系統(tǒng)在完全實(shí)現(xiàn)家庭安全監(jiān)控與智能化控制的基礎(chǔ)上，增加了以語(yǔ)音提示作為操作向?qū)У娜藱C(jī)交互界面，極大的方便了系統(tǒng)設(shè)置與修改。同時(shí)，身份驗(yàn)證時(shí)，可以要求以聲音和鍵盤密碼同時(shí)作為身份驗(yàn)證信息，杜絕了密碼泄漏造成的安全隱患。
語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是一種多維識(shí)別系統(tǒng)，基本結(jié)構(gòu)如圖一所示。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)與一般的模式識(shí)別系統(tǒng)類似，包括特征提取，語(yǔ)音模式庫(kù)，模式匹配3個(gè)基本單元。
對(duì)于語(yǔ)音辨識(shí)主要有以下2種:
(1)特定發(fā)音人識(shí)別SD (Speaker Dependent) :是指語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練人的語(yǔ)音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別。
(2)非特定發(fā)音人識(shí)別SI (Speaker Independent):是指語(yǔ)音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓(xùn)練，可以識(shí)別一群人的命令。我們將標(biāo)準(zhǔn)模式的存儲(chǔ)空間稱之為“詞庫(kù)”，而把標(biāo)準(zhǔn)模式稱之為“詞條”或“樣板”。所謂建立詞庫(kù)，就是將待識(shí)別的命令進(jìn)行頻譜分析，提取特征參數(shù)作為識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)模式。
識(shí)別過(guò)程首先要濾除輸人語(yǔ)音信號(hào)的噪音和進(jìn)行預(yù)加重處理，提升高頻分量，然后用線性預(yù)測(cè)系數(shù)等方法進(jìn)行頻譜分析，找出語(yǔ)音的特征參數(shù)作為未知模式，接著與預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，當(dāng)輸人的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征相一致時(shí)，便被機(jī)器識(shí)別，產(chǎn)生識(shí)別結(jié)果輸出。如果輸人的語(yǔ)音與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征完全一致固然好，但是語(yǔ)音含有不確定因素，完全一致的條件往往不存在，事實(shí)上沒(méi)有人能以絕對(duì)相同的語(yǔ)調(diào)把一個(gè)詞說(shuō)兩遍，因此，預(yù)先制定好計(jì)算輸人語(yǔ)音的特征模式與各特征模式的類似程度，或距離度的算法規(guī)則固化在單片機(jī)中，把該距離最小，即最類似的模式作為識(shí)別相應(yīng)語(yǔ)音的手段。當(dāng)然，影響識(shí)別率的因素還有一些，如連續(xù)發(fā)音(如英語(yǔ))與斷續(xù)發(fā)音(如漢語(yǔ))的不同二者區(qū)別在于單詞間隔有200ms以上的空隙時(shí)間。本方案采用特定人識(shí)別方式，將W練的標(biāo)準(zhǔn)樣板存于FLASH中，第一次使用時(shí)要進(jìn)行訓(xùn)練，以后就可以不受掉電影響識(shí)別此人語(yǔ)音信息。
