[发明专利]一种高生物拟真性语音处理滤波器与语音识别设备

说明书

本发明提供了一种高生物拟真性语音处理滤波器，该滤波器为由带通滤波单元、低通滤波单元及椭圆低通滤波单元依次级联构建的九阶滤波器，其中，该九阶滤波器的中心频率通过低通滤波单元来调整。这样，结合生物耳蜗的频率响应特性，特定中心频率附近的声音响应曲线可以细分为较缓的无源段、有源的具有选择性的阶段以及突然陡变的截止阶段，较缓的无源段采用带通滤波进行处理，有源的具有选择性的阶段采用低通滤波进行处理，突然陡变的截止阶段采用椭圆低通滤波单元进行处理，从而实现具有高生物拟真性、功耗低的语音处理。

技术领域

本发明涉及语音识别领域，特别是涉及一种高生物拟真性语音处理滤波器与语音识别设备。

背景技术

人对声音感知的关键部位是耳朵的耳蜗，耳蜗对声音的感知不同部位针对不同的频率，从蜗尖到蜗底响应频率分布范围由约20Hz到20KHz。此外，根据已有科学研究表明，生物耳蜗对声音有特定的频率响应曲线，目前的语音处理滤波器基本采用普通的模拟带通滤波器或者数字滤波器，没有考虑生物耳蜗的声音频率响应特性。

人的语音本身是连续时域的，数字滤波的形式首先需要把模拟信号转换成数字信号，根据奈奎斯特采样定律，转换过程很容易出现数字冗余和失真现象，而且数字滤波很难做到低功耗，滤波速度也比较缓慢。采用普通的模拟带通滤波器完全没有考虑生物耳蜗的频率响应特性，会损失很多关键的语音信息，从而会降低人声音的识别效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高生物拟真性语音处理滤波器与语音识别设备，旨在解决对现有模拟带通滤波器或者数字滤波器对人声音进行语音处理时，存在识别效果差、容易失真的问题。

一方面，本发明提供了一种高生物拟真性语音处理滤波器，所述滤波器为由带通滤波单元、低通滤波单元及椭圆低通滤波单元依次级联构建的九阶滤波器，所述九阶滤波器的中心频率通过所述低通滤波单元来调整。

另一方面，本发明还提供了一种语音识别设备，包括上述高生物拟真性语音处理滤波器。

本发明提供的高生物拟真性语音处理滤波器采用先进的低功耗模拟集成电路技术，结合生物耳蜗的频率响应特性，特定中心频率附近的声音响应曲线可以细分为较缓的无源段、有源的具有选择性的阶段以及突然陡变的截止阶段，在较缓的无源段采用带通滤波进行处理，在有源的具有选择性的阶段则采用低通滤波进行处理，在突然陡变的截止阶段则采用椭圆低通滤波单元进行处理，从而实现具有高生物拟真性、低功耗的语音处理。

附图说明

图1为本发明实施例中高生物拟真性语音处理滤波器的模块示意图；

图2为耳蜗对声音的频率响应曲线；

图3为本发明实施例中跨导放大器的电路原理图；

图4为图1所示开高生物拟真性语音处理滤波器的带通滤波单元电路原理图；

图5为图1所示开高生物拟真性语音处理滤波器的低通滤波单元电路原理图；

图6为图1所示开高生物拟真性语音处理滤波器的椭圆低通滤波单元电路原理图；

图7为图1所示高生物拟真性语音处理滤波器的高频12KHz频率响应仿真曲线；以及

图8为图1所示高生物拟真性语音处理滤波器的低频20Hz频率响应仿真曲线。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。