[发明专利]一种敲击声检测方法

说明书

一种敲击声检测方法，包括敲击声检测过程，所述敲击声检测过程包括如下步骤：S1.利用麦克风采集声源发出的语音信号；S2.对非敲击声部分的噪声能量谱进行估计,得到非敲击声的能量谱；S3.计算敲击声最优增益函数：S4.根据步骤S3中计算得到的最优频谱增益计算得到当前帧上的平均增益和功率谱密度PSD；S5.以当前帧上的平均增益和功率谱密度进行敲击声检测；S6.根据S5步骤，判断是否发生连续敲击。采用本发明所述敲击声检测方法，首先对非敲击声部分的能量谱进行估计，估计敲击声能量谱的增益，最后，计算每一帧信号的增益函数与功率谱密度对敲击声进行检测，可对连续敲击声次数做出判断，从而实现精准的敲击识别。

技术领域

本发明属于语音识别技术领域，具体涉及一种敲击声检测方法。

背景技术

在智能家电、智能家居以及各类智能设备的领域中，多功能以及智能化已经成为该领域产品所必备的特点。为了提升用户对产品的使用体验，能够对产品实现便捷地控制，需要产品具备一些更加人性化和能够适用于不同人群的功能。例如在家用电器的使用过程中，往往都需要用户用手去操作，就洗衣机而言，用户在使用时需要用手去触控按键或者旋钮才能完成正常的使用，用户在使用之前往往需要按照使用说明上的步骤才能逐渐上手，而对于行动不方便的人群或者老年人等人群，他们往往不太能短时间内就可以顺畅地使用一些设备，于是对于设备使用过程中的操作简化显得尤为重要。

而智能化的目的就是为了给用户提供便捷，可以通过设置一些特定的动作行为来控制设备的使用从而可以使得人人都能很容易操作。例如可以在一些设备上加入对敲击声的检测功能，可以设置敲击一次开启或者关闭设备，还可以设置不同的敲击次数以控制设备不同的模式或功能等等，可以极大地简化操作过程。现有技术中未见对敲击声的识别方法，或不能对连续敲击声作出准确判断。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明公开了一种敲击声检测方法，能够对连续敲击声作出准确判断。

本发明所述敲击声检测方法，包括敲击声检测过程，所述敲击声检测过程包括如下步骤S1至S5：

S1.利用麦克风采集声源发出的语音信号，经过数模转换之后处理为数字信号，麦克风接收信号y(n)表示为：

y(n)= x(n)+v(n)，n表示第n帧；

式中x(n)表示的是输入语音信号，v(n)是噪声；

利用短时傅里叶变换，将麦克风接收信号y(n)进一步在时频域表示为：

Y(k,n)=X(k,n)+ V(k,n),k表示频率，n表示帧数；

其中X(k,n)和V(k,n)分别是x(n)和v(n)在时频域的表示形式；

S2.对非敲击声部分的噪声能量谱进行估计,得到非敲击声的能量谱

；

S3.计算敲击声最优增益函数：

S31.对观测信号的先验和后验信噪比分别进行估计

先验信噪比

；

式中α_pr-SNR是信噪比权重因子，为小于1的正数，

γ(k,n)是观测信号后验信噪比，

 ；

而表示的是第n帧第k个频率敲击声存在时的条件增益：

 ；

其中积分下限μ(k,n)的表达式如下

 ；

最终可以求得估计敲击声功率谱的最优频谱增益

 ；