單片機(jī)的語(yǔ)音電子系統(tǒng)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 別效果好，可以推廣使用?！ ≡谏镒R(shí)別領(lǐng)域中，聲紋識(shí)別，也稱(chēng)為說(shuō)話人識(shí)別，以其獨(dú)特的方便性、經(jīng)濟(jì)性和準(zhǔn)確性等優(yōu)勢(shì)受到世人矚目，并且益成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦兄匾移毡榈陌踩J(rèn)證方式。從另一方面，聲紋識(shí)別又有與文本有關(guān)和與文本無(wú)關(guān)兩種，根據(jù)特定的任務(wù)和應(yīng)用，應(yīng)用范圍不同。在訓(xùn)練時(shí)，說(shuō)話人的聲音通過(guò)麥克風(fēng)進(jìn)入說(shuō)話人語(yǔ)音信號(hào)采集前端電路，由語(yǔ)音信號(hào)處理電路對(duì)采集的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征化和語(yǔ)音處理，提取說(shuō)話人的個(gè)性特征參數(shù)并進(jìn)行存儲(chǔ)，形成說(shuō)話人特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)?！ 。?）端點(diǎn)檢測(cè) 本系統(tǒng)采用語(yǔ)音信號(hào)的短時(shí)能量和短時(shí)過(guò)零率進(jìn)行端點(diǎn)檢測(cè)?！ ?．2 特征提取 在語(yǔ)音信號(hào)預(yù)處理后，接著是特征參數(shù)的提取。如譜包絡(luò)、基音、共振峰等。根據(jù)前人的工作成果和實(shí)際測(cè)試比較，LPCC參數(shù)不但能較好地反饋聲道的共振峰特性，具有較好地識(shí)別效果，而且可以用比較簡(jiǎn)單的運(yùn)算和較快的速度求得。 此外，人們還通過(guò)對(duì)不同特征參數(shù)量的組合來(lái)提高實(shí)際系統(tǒng)的性能。由于MFCC系統(tǒng)的計(jì)算需要FFT變換和對(duì)數(shù)操作，影響了計(jì)算的動(dòng)態(tài)范圍；要保證系統(tǒng)識(shí)別的實(shí)時(shí)性，就只有犧牲參數(shù)精度。遞推公式如下：其中p為L(zhǎng)PC模型的階數(shù)，也是模型的極點(diǎn)個(gè)數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，選擇LPC分析階數(shù)p=12，對(duì)絕大多數(shù)語(yǔ)音信號(hào)的聲道模型可以足夠近似地逼近?！ 。?）基于短時(shí)自相關(guān)函數(shù)的基音估計(jì) 短時(shí)自相關(guān)函數(shù)在基音周期的整數(shù)倍位置存在較大的峰值，只要找出第一最大峰值的位置就可以估計(jì)出基音周期。一般窗長(zhǎng)至少應(yīng)大于兩個(gè)基音周期，才可能獲得較好的估計(jì)效果?！ ∫陨蟽煞N方法都是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)本身求相應(yīng)的函數(shù)。1．3 模式匹配 目前針對(duì)各種特征參數(shù)提出的模式匹配方法的研究越來(lái)越深入。本系統(tǒng)采用端點(diǎn)松馳兩點(diǎn)的（DTW）算法，端點(diǎn)松馳引起的計(jì)算量增加并不大，還可以放松對(duì)端點(diǎn)檢測(cè)的精度要求。把測(cè)試模板的各個(gè)幀號(hào)n=1～N在一個(gè)二維直角坐標(biāo)系中的橫軸上標(biāo)出，把參考模板的各幀號(hào)m=1～M在縱軸上標(biāo)出，如圖3所示。2 硬件系統(tǒng) 語(yǔ)音電子門(mén)鎖系統(tǒng)的核心是說(shuō)話人識(shí)別模塊?！ PCE061A是凌陽(yáng)公司開(kāi)發(fā)的一種性價(jià)比非常高的16位單片機(jī)?！ 。?）FLASH存儲(chǔ)擴(kuò)展部分：用于存儲(chǔ)說(shuō)話人的個(gè)性特征參數(shù)參考模板。（7）SPCE061A：說(shuō)話人的語(yǔ)音信號(hào)處理以及各部分的編程控制均由SPCE061A完成?？梢赃M(jìn)行三次訓(xùn)練，第二語(yǔ)音輸入時(shí)，提取的個(gè)數(shù)特征參數(shù)與由第一次語(yǔ)音輸入形成的特征參數(shù)模板進(jìn)行匹配，在匹配距離小于模板更新閾值時(shí)，將說(shuō)話人特征參數(shù)模板更新為兩次特征參數(shù)的平均值。 另外，每個(gè)用戶都有一個(gè)短密碼（用戶可自行修改），無(wú)論在訓(xùn)練模式還是認(rèn)證模式都要輸入此密碼，以形成或找到與該用戶相對(duì)應(yīng)的特征參數(shù)模板。匹配閾值的設(shè)定與語(yǔ)音鎖系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、功能側(cè)重有關(guān)，對(duì)于家庭、賓館等門(mén)鎖用戶，要求誤識(shí)率盡可能低，甚至為零；若用于公司員工考勤等同類(lèi)功能，就不能有太高的拒識(shí)率。對(duì)于門(mén)鎖用戶，這個(gè)結(jié)果十分理想的。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、識(shí)
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