基于HMM的關(guān)鍵詞語音識(shí)別技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用研究.pdf

1、智能家居中使用語音識(shí)別控制技術(shù)具有方便快捷的特點(diǎn)，可以擺脫手動(dòng)遙控帶來的繁瑣并解決智能化體驗(yàn)差的問題，滿足人民大眾對(duì)家居生活智能化越來越高的需求。實(shí)際應(yīng)用中家居系統(tǒng)對(duì)語音識(shí)別算法的識(shí)別率和識(shí)別效率要求較高，由于基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的語音識(shí)別技術(shù)需依托因特網(wǎng)資源以及網(wǎng)絡(luò)高性能服務(wù)器平臺(tái)，無法達(dá)到智能家居對(duì)硬件低配，算法輕量的要求。目前大部分智能家居設(shè)備中的語音控制系統(tǒng)主要采用基于動(dòng)態(tài)規(guī)整算法(DTW)的孤立詞識(shí)別系統(tǒng)、基于隱馬爾科夫模型(HM

2、M)的孤立詞識(shí)別系統(tǒng)以及部分高配置硬件系統(tǒng)采用的基于隱馬爾科夫填料模板的關(guān)鍵詞識(shí)別系統(tǒng)，這些算法存在識(shí)別率偏低或算法計(jì)算量大、效率偏低、不適于低配硬件環(huán)境以及孤立詞識(shí)別技術(shù)體驗(yàn)效果差的問題。因此對(duì)智能家居系統(tǒng)中語音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行算法改進(jìn)或者方案改進(jìn)，保證同時(shí)滿足較高的算法識(shí)別速率和識(shí)別率，以滿足用戶對(duì)智能家居語音控制的體驗(yàn)效果，對(duì)進(jìn)一步開發(fā)智能家居系統(tǒng)具有重要的意義。
　　首先對(duì)語音識(shí)別技術(shù)的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹和分析，包括預(yù)處理

3、、特征提取、模板訓(xùn)練和模式匹配四個(gè)環(huán)節(jié)。其次詳細(xì)介紹了目前智能家居中常用的輕量級(jí)語音識(shí)別算法，對(duì)算法優(yōu)點(diǎn)以及不足對(duì)比分析。對(duì)DTW和HMM分別對(duì)應(yīng)的孤立詞識(shí)別系統(tǒng)和關(guān)鍵詞識(shí)別系統(tǒng)詳細(xì)介紹和對(duì)比分析，根據(jù)不足給出改進(jìn)的關(guān)鍵詞識(shí)別算法。再次利用MATLAB工具進(jìn)行系統(tǒng)仿真，測(cè)試算法可行性、識(shí)別率、識(shí)別速率等指標(biāo)。最后利用B/S模式來設(shè)計(jì)開發(fā)一套基于Web平臺(tái)的關(guān)鍵詞語音識(shí)別系統(tǒng)。本文主要解決方案是在預(yù)處理階段，在傳統(tǒng)的低通濾波去噪基礎(chǔ)上，加

4、入小波去噪進(jìn)行語音增強(qiáng)并抑制非平穩(wěn)噪聲。在特征提取以及端點(diǎn)檢測(cè)階段將傳統(tǒng)的端點(diǎn)檢測(cè)算法改為單音節(jié)端點(diǎn)檢測(cè)分割算法。識(shí)別階段滑動(dòng)匹配所有音節(jié)，將得分最高的提取出來，達(dá)到確認(rèn)關(guān)鍵詞得分閡值即為關(guān)鍵詞。對(duì)改進(jìn)的算法進(jìn)行MATLAB仿真，關(guān)鍵詞識(shí)別率和識(shí)別速率基本達(dá)到系統(tǒng)要求，體驗(yàn)效果得到改善，在一定程度上提高了智能家居語音控制智能化程度。對(duì)于系統(tǒng)存在的問題，提出了未來可以繼續(xù)改進(jìn)的方向。
　　關(guān)鍵詞:智能家居;語音識(shí)別;關(guān)鍵詞識(shí)別;動(dòng)態(tài)