[发明专利]音频识别系统

说明书

本发明公开了音频识别系统，用于解决现有的音频识别设备存在覆盖范围狭小、抗干扰能力差以及叠加后的音频由于承载超声波会对人耳产生刺激，影响听者的健康的问题，包括音频加码模块和音频解码模块；本发明将音频编码单元传递的已经编码的PCM数据进行重新编码，使得编码后的音频和原始音频在格式上一致，听感上基本一致；通过音频解码模块采集新的音频并进行滤波、数字滤波、频谱生成、频谱分析、相位谱分析以及识别和校验处理以及数字滤波单元会将录音单元采集的音频中不承载信息的频率成分过滤，通过串联贝塞尔高通和带通滤波，保证过滤非必要的频率成分的同时，保留相位成分，并通过降噪算法，提升带分析的信号的信噪比。

技术领域

本发明涉及一种音频识别技术领域，具体为音频识别系统。

背景技术

音频识别是指利用音频识别设备实现未知音频的识别，现有技术是通过将数据变换特定的超声波后与普通音频进行叠加形成新的音频，并通过录音或是对音频文件解码获取这些特定的超声波，并还原成原始数据并加以利用。这些技术存在显著的缺点：1、覆盖范围狭小，由于超声波的物理特性导致这些携带信息的特殊音波只能在相对能量集中的区域才能被识别，因此产生了离开特定覆盖范围后无法识别的问题。2、抗干扰能力差，由于采用频谱作为识别依据，导致当环境噪音大的时候无法正确识别。3、叠加后的音频由于承载超声波会对人耳产生刺激，影响听者的健康。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的音频识别设备存在覆盖范围狭小、抗干扰能力差以及叠加后的音频由于承载超声波会对人耳产生刺激，影响听者的健康的问题，而提出音频识别系统；本发明将音频编码单元传递的已经编码的PCM数据进行重新编码，使得编码后的音频和原始音频在格式上一致，听感上基本一致，通过音频解码模块采集其公共场合播放的新的音频并进行滤波、数字滤波、频谱生成、频谱分析、相位谱分析以及识别和校验处理以及数字滤波单元会将录音单元采集的音频中不承载信息的频率成分过滤，通过串联贝塞尔高通和带通滤波，保证过滤非必要的频率成分的同时，保留相位成分，并通过降噪算法，提升带分析的信号的信噪比；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：音频识别系统，包括音频加码模块和音频解码模块；

所述音频加码模块用于把输入的音频进行加码并调制到承载音频内容之上形成调制音频；

所述音频解码模块用于采集环境声音并进行滤波、数字滤波、频谱生成、频谱分析、相位谱分析以及识别和校验处理，然后音把音频中加码的信息还原并对其进行相应的处理；相应的处理包括弹出、跳转；

所述音频解码模块包括录音单元、数字滤波单元、频谱生成单元、频谱分析单元、相位谱分析单元、识别单元和校验输出单元；

所述录音单元用于录音设备和AD/DA转换器采集环境声音并生成PCM数据流；录音单元将PCM数据流传输至数字滤波单元；

所述数据滤波单元用于将PCM数据流中不承载信息的频率成分过滤并通过降噪算法降噪得到滤波后的数据，数据滤波单元将滤波后的数据传送给频谱生成单元；

所述频谱生成单元用于将滤波后的数据分别生成频谱数据、能量密度谱数据和相位谱数据并将其发送至频谱分析单元；

所述频谱分析单元用于对频谱数据进行分析，并找出其中的特征频谱，利用能量和密度以及信噪比的关系对特征频谱进行分析和比对，然后标记出频谱位置和长度，利用多次回归分析对识别阈值内的频谱数据，做多重标记并将其发送至相位谱分析单元；若在频谱分析中无法标记到足够的可分析数据，则识别失败；

所述相位谱分析单元用于将频谱分析单元做多重标记的频谱数据作为相位谱分析的输入，同时针对已经标记的频谱和位置数据以及在相位谱上进行特征识别，将识别到的数据进行标记得到标记数据并将标记数据发送至识别单元；当相位谱分析单元无法识别到约定的相位特征，则识别将结束；