[发明专利]车内噪声环境下的声音提取设备及提取方法

说明书

本发明公开了一种车内噪声环境下的声音提取设备及提取方法，包括，驻极体式麦克风，两级二阶有源低通滤波电路，两级放大电路，微处理器，蓝牙模块以及电源转换电路，通过将车内噪声环境下的声音进行采集、放大和滤波后，再经微处理器识别判断和提取，利用识别算法滤除噪声背景。优点在于设备简便识别率高，结构简单等。

技术领域

本发明提供了一种车内噪声背景下识别主驾驶人声音设备，主要用于在车内噪声与其它人声中过滤出主驾驶人的声音，属于通信信领域以及语音处理识别领域。

背景技术

语音识别技术，通过对声音处理识别将获取的声音传输至设备中执行一系列机器操作，实现了非接触的声控功能。目前对于识别技术，可采取不同方法提取出声音中说话人的有效部分传输至机器进行指令控制，但是识别的成功率在特定车内噪声背景下的识别效率并不高效，会影响机器系统的正确操作。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种在车内环境中包含噪音和主驾驶员的声音中利用语音识别提取设备有效识别出主驾驶员的声音并可以用于后续的智能声控设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种车内噪声环境下的声音提取设备，包括，

麦克风，用于采集车内的声音信号；所述麦克风采用驻极体式麦克风。

滤波电路，与麦克风相连，用于接收麦克风采集的声音信号，并对声音信号中的设定频率的声音信号进行滤波处理；所述滤波电路为两级二阶有源低通滤波电路，通过两级滤波滤除设定频率范围以外的声音信号。

放大电路，与滤波电路相连，用于接收滤波处理后的的声音信号，并对该声音信号进行放大处理；所述放大电路包括两级音频放大器，使音频信号能经过两级放大至毫伏级别。

微处理器，与放大电路相连，用于接收放大处理后的声音信号后进行A/D转换，然后对转换后的音频信号进行端点检测，提取并识别判断其中的指令信号；

蓝牙模块，与微处理器相连，用于接收微处理器识别后后的指令信号，并进行无线发射；

电源转换电路，将车载电压转换为与各电气元件相匹配的电压并为其供电。

基于以上设备，提出一种车内噪声环境下的声音提取方法，包括以下步骤，

1）在车内噪声环境中发出的指令声音信号由麦克风接收后，传送至滤波电路中进行两级滤波，滤除0khz-1.5khz频率以外的声音信号，再经过放大电路进行两级放大；

2）将滤波和放大处理后的声音信号传送至微处理器中，微处理器对其进行A/D转换后，并利用能量参数中能量片段所包含信号信息的方法对信号进行端点检测，识别和判断车内噪音环境中包含的指令信号，并提取出该指令信号；

3）将提取出的指令信号传送至蓝牙模块；

4）蓝牙模块将获取的指令信号传送给车载系统。

进一步的，步骤2中端点检测的方法，为，

对滤波和放大处理后留下的0khz-1.5khz频段的信号进行能量统计，利用时域信号参数捕获声音信号中出现的第一个元音能量集中区，并设置判定阈值T1，计算公式如下：

其中，Em为初始音节能量均方根最大值；Naver为噪声能量的均方值参考平均值，A为增益系数；

将此判定阈值T1与噪音模型中的能量片段进行对比，检测到首位音节，并以检测到的首位音节前推15ms定为指令信号的起点；同样的，在检测到的末位音节后推15ms定位指令信号的终点；

对信号进行增强处理，通过对信号进一步做特征匹配和音节划分与预先设置的参考模板对比得到识别结果。

附图说明

图1为实施例中声音提取设备的结构框图；

图2为实施例中的滤波电路；