CN101950564A - 一种远程数字化语音采集分析识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种远程数字化语音采集分析识别系统，包括语音采集装置、传输装置、语音分析识别装置和控制中心，语音信号通过语音采集装置、传输装置传输到语音分析识别装置；其特征在于：所述语音分析识别装置包括语音分析模块、语音存储模块、语音输出模块；系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作，经抗噪方法处理后，得到纯净的语音信号，并把有效的声音和语音库进行对比，识别出语音的身份，然后利用计算机局域网网络电路，传送至远程的控制中心。这种系统实时性强、信号准确、功能强大灵敏性高、方便、经济长期有效性，语音监控系统可以长期有效工作，提供信息准确，且极少失误；保真性高。
Description
技术领域
本发明涉及高噪声环境下的语音控制领域，特别涉及一种远程数字化语音采集分析识别系统。
背景技术
语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代AT&T贝尔实验室的Audry系统，它是第一个可以识别十个英文数字的语音识别系统。20世纪80年代末，随着实验室语音识别研究的巨大突破，计算机技术、软件技术和存储技术的发展突飞猛进，语音技术的商业应用开始掀起浪潮。
语音识别技术研究和应用的重要发展趋势是，让人在任何地方，任何时间，对任何事都能够通过语音交互的方式，更加方便地享受到更多的社会信息资源和现代化服务。人类将越来越多地体验到语音识别技术可能的便捷优点。
近十年来，语音识别的产品也逐渐多起来，例如Motorola的语音拨号电话、IBM的语音听写机等。但是，现有的语音识别系统都存在一个共同的问题，即性能不稳定，不同的用户、不同的信道、不同的背景噪音环境、不同的口音和发音方式都对识别性能有很大的影响。在实验室环境下，很多计算机语音识别系统有很好的性能，但是当环境噪音很大，即信噪比很低时，系统的识别性能将急剧变坏，有的甚至会使识别系统的误识率增加好几倍。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够提高语音信号的质量，降低识别系统的误差的远程数字化语音采集分析识别系统。
技术方案：一种远程数字化语音采集分析识别系统，包括语音采集装置、传输装置、语音分析识别装置和控制中心，语音信号通过语音采集装置、传输装置传输到语音分析识别装置；其特征在于：所述语音分析识别装置包括语音分析模块、语音存储模块、语音输出模块；系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作，经抗噪方法处理后，得到纯净的语音信号，并把有效的声音和语音库进行对比，识别出语音的身份，然后利用计算机局域网网络电路，传送至远程的控制中心。
较佳的，所述抗噪方法包括以下三种具体方法：
1)信号级抗噪处理：这种处理是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音，在语音信号处理中称为语音增强。
2)特征参数级抗噪处理：该法又分为三类：第一类在特征参数的计算过程中去除噪音的影响；第二类是特征参数变换法；第三类是提取新的抗噪特征参数。
3)模型级抗噪处理：该法主要有两类，一类是用与测试集有相同环境的少数数据对模型进行快速适应，这是一种对噪音模型的自适应方法。另一类是直接在识别模型中增加对环境噪音的处理。
将信号级抗噪法得到的端点信息与特征参数标准化方法结合使用，能够明显地提高识别器的性能。三种抗噪方法的综合，识别效果更好。
较佳的，系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作进行分析识别，筛选出无效的声音，并把有效的声音和语音库进行对比，从而识别出语音的身份；如果发现其没有相对应的信息资料，通过语音存储模块系统会自动建立语音信息资料，并要求相关工作人员补充完整语音信息。
较佳的，所述语音采集装置包括控制主机的十六路数字语音硬盘和安装在现场的十六路监听设备，所述十六路数字语音硬盘控制管理前端的十六路监听信息。
较佳的，所述传输装置包括线缆、光纤、微波、双绞线的一种或几种，以及调制与解调设备；传输装置把现场传来的电信号传送到控制中心，终端系统部分的主要设备是显示和记录采集到的语音信息，并进行语音分析。
有益效果：本发明与现有技术相比的有益效果：(1)实时性强，可实时监听现场语音，并通过有线载体实时传输到监控中心；(2)信号准确，误识率低，可进行高噪声环境下的语音控制；(3)功能强大，可同时实现数字录音、录音检索、通话监听、网络监听、语音分析和网络查询等操作；(4)高灵敏性，可以监听很微小的声响，并分析清楚不同的声音；(5)方便、经济，录取的语音资料存储在计算机的硬盘上，并通过附加设施刻录在光盘上进行长期保存；(6)长期有效性，语音监控系统可以长期有效工作，提供信息准确，且极少失误；(7)高保真性，数码系统所提取及记录的声音资料在各方面都十分真实、清晰，毫不失真。
附图说明
图1为本发明的数字语音采集分析识别系统工作原理示意图；
图2为本发明的语音抗噪方法的总体流程图；
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：如图1和图2所示，一种远程数字化语音采集分析识别系统，包括语音采集装置、传输装置、语音分析识别装置和控制中心，语音信号通过语音采集装置、传输装置传输到语音分析识别装置；其特征在于：所述语音分析识别装置包括语音分析模块、语音存储模块、语音输出模块；系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作，经抗噪方法处理后，得到纯净的语音信号，并把有效的声音和语音库进行对比，识别出语音的身份，然后利用计算机局域网网络电路，传送至远程的控制中心。
抗噪方法包括以下三种具体方法：
1)信号级抗噪处理：这种处理是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音，在语音信号处理中称为语音增强。
2)特征参数级抗噪处理：该法又分为三类：第一类在特征参数的计算过程中去除噪音的影响；第二类是特征参数变换法；第三类是提取新的抗噪特征参数。
3)模型级抗噪处理：该法主要有两类，一类是用与测试集有相同环境的少数数据对模型进行快速适应，这是一种对噪音模型的自适应方法。另一类是直接在识别模型中增加对环境噪音的处理。
将信号级抗噪法得到的端点信息与特征参数标准化方法结合使用，能够明显地提高识别器的性能。三种抗噪方法的综合，识别效果更好。
系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作进行分析识别，筛选出无效的声音，并把有效的声音和语音库进行对比，从而识别出语音的身份；如果发现其没有相对应的信息资料，通过语音存储模块系统会自动建立语音信息资料，并要求相关工作人员补充完整语音信息。
所述语音采集装置包括控制主机的十六路数字语音硬盘和安装在现场的监听设备，所述十六路数字语音硬盘控制管理前端的十六路监听信息，能够完成多路电话线路互不干扰录音、实时监听、查询、回放录音等功能，并实现对录音文件的有效管理，能自动备份、自动删除文件；现场的监听设备任务是对所有的语音进行监听采集并将其转换成电信号。
所述传输装置包括线缆、光纤、微波、双绞线的一种或几种，以及调制与解调设备；传输装置把现场传来的电信号传送到控制中心，终端系统部分的主要设备是显示和记录采集到的语音信息，并进行语音分析。
本发明工作时，通过十六路监听设备采集语音，对采集的语音进行初步的分析，即对采集到的语音与语音数据库和噪声数据库进行比对，将比对的结果通过数据准备模块进行格式、信噪比转换等，然后将语音数据通过抗噪方法处理后，识别出语音身份，最后将识别结果通过传输装置传送到控制中心，通过性能分析模块进行后处理。如果发现其没有相对应的信息资料而不能识别语音身份，通过语音存储模块系统会自动建立语音信息资料，并要求相关工作人员补充完整语音信息。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种远程数字化语音采集分析识别系统，包括语音采集装置、传输装置、语音分析识别装置和控制中心，语音信号通过语音采集装置、传输装置传输到语音分析识别装置；其特征在于：所述语音分析识别装置包括语音分析模块、语音存储模块、语音输出模块；系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作，经抗噪方法处理后，得到纯净的语音信号，并把有效的声音和语音库进行对比，识别出语音的身份，然后利用计算机局域网网络电路，传送至远程的控制中心。
2.如权利要求1所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述抗噪方法，包括以下至少一种方法：
1)信号级抗噪处理方法：从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音；
2)特征参数级抗噪处理方法；
3)模型级抗噪处理方法。
3.如权利要求2所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述特征参数级抗噪处理方法为在特征参数的计算过程中去除噪音的影响。
4.如权利要求2所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述特征参数级抗噪处理方法为特征参数变换法。
5.如权利要求2所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述特征参数级抗噪处理方法为提取新的抗噪特征参数。
6.如权利要求2所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述模型级抗噪处理方法为用与测试集有相同环境的少数数据对模型进行快速适应。
7.如权利要求2所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述模型级抗噪处理方法为直接在识别模型中增加对环境噪音的处理。
8.如权利要求1至7任一所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：系统自动把采集到的语音通过语音分析模块进行编码操作进行分析识别，筛选出无效的声音，并把有效的声音和语音库进行对比，从而识别出语音的身份；如果发现其没有相对应的信息资料，通过语音存储模块系统会自动建立语音信息资料，并要求相关工作人员补充完整语音信息。
9.如权利要求1至7任一所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述语音采集装置包括控制主机的十六路数字语音硬盘和安装在现场的十六路监听设备，所述十六路数字语音硬盘控制管理前端的十六路监听信息。
10.如权利要求1至7任一所述的远程数字化语音采集分析识别系统，其特征在于：所述传输装置包括线缆、光纤、微波、双绞线的一种或几种，以及调制与解调设备；传输装置把现场传来的电信号传送到控制中心，终端系统部分的主要设备是显示和记录采集到的语音信息，并进行语音分析。
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