[发明专利]机器人及其语音识别装置和方法

权利要求书

1.一种应用于机器人的语音识别装置，其特征在于，包括：

分布式麦克风阵列，该分布式麦克风阵列包括位于所述机器人的正面上的第一麦克风阵列和位于所述机器人的背面上的第二麦克风阵列，用于分别获取第一语音信号和第二语音信号；

语音处理器，用于融合所述第一语音信号和所述第二语音信号进行语音识别。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一麦克风阵列和所述第二麦克风阵列分别是下述中的一者：线性麦克风阵列、环形麦克风阵列和球面麦克风阵列。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述语音处理器包括：

音源方向确定单元，用于基于所述第一语音信号确定第一音源方向，基于所述第二语音信号确定第二音源方向；

波束成形单元，用于对确定出所述第一音源方向的所述第一语音信号执行波束成形，对确定出所述第二音源方向的所述第二语音信号执行波束成形；

信噪比计算单元，用于分别计算波束成形后的第一语音信号的信噪比和第二语音信号的信噪比；

降噪处理单元，用于将信噪比优的语音信号用作噪声参考信号，并利用所述噪声参考信号对信噪比差的语音信号进行降噪处理；以及

语音识别单元，用于基于降噪处理后的语音信号进行语音识别。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述波束成形单元用于：

利用所述第一麦克风阵列所对应的第一面阵计算所述第一语音信号的第一空间延迟，利用所述第二麦克风阵列所对应的第二面阵计算所述第二语音信号的第二空间延迟；

根据所述第一空间延迟计算所述第一语音信号的方向向量的权重并更新相对应的阻止矩阵，根据所述第二空间延迟计算所述第二语音信号的方向向量的权重并更新相对应的阻止矩阵。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述语音处理器还包括最终音源方向确定单元，用于将信噪比优的语音信号的音源方向确定为最终音源方向。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述语音处理器还包括回声消除单元，用于在执行波束成形之前选择距离喇叭较远一些的麦克风阵列来执行回声消除。

7.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一权利要求所述的语音识别装置。

8.一种应用于机器人的语音识别方法，其特征在于，包括：

由位于所述机器人的正面上的第一麦克风阵列获取第一语音信号，由位于所述机器人的背面上的第二麦克风阵列获取第二语音信号；

融合所述第一语音信号和所述第二语音信号进行语音识别。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述融合所述第一语音信号和所述第二语音信号进行语音识别，包括：

基于所述第一语音信号确定第一音源方向，基于所述第二语音信号确定第二音源方向；

对确定出所述第一音源方向的所述第一语音信号执行波束成形，对确定出所述第二音源方向的所述第二语音信号执行波束成形；

分别计算波束成形后的第一语音信号的信噪比和第二语音信号的信噪比；

将信噪比优的语音信号用作噪声参考信号，并利用所述噪声参考信号对信噪比差的语音信号进行降噪处理；以及

基于降噪处理后的语音信号进行语音识别。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对确定出所述第一音源方向的所述第一语音信号执行波束成形，对确定出所述第二音源方向的所述第二语音信号执行波束成形，包括：

利用所述第一麦克风阵列所对应的第一环形面阵计算所述第一语音信号的第一空间延迟，利用所述第二麦克风阵列所对应的第二环形面阵计算所述第二语音信号的第二空间延迟；

根据所述第一空间延迟计算所述第一语音信号的方向向量的权重并更新相对应的阻止矩阵，根据所述第二空间延迟计算所述第二语音信号的方向向量的权重并更新相对应的阻止矩阵。