基于單片機(jī)語音識別的智能家居控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案
來源：日期：2015-05-22 16:45:46點(diǎn)擊：11591次
在傳統(tǒng)的智能家居控制系統(tǒng)中，我們常采用不同次數(shù)的“滴滴”聲或不同的LED狀態(tài)作為操作提示信息，提示信息過于簡單，不夠直接，一般需要按照操作手冊一步一步進(jìn)行，而且容易出錯。另外，它的身份驗證一般只有按鍵密碼，在電話遠(yuǎn)程控制或門禁系統(tǒng)中容易被他人偷窺從而導(dǎo)致安全隱患。而本文提供的語音界面的智能家居控制系統(tǒng)在完全實現(xiàn)家庭安全監(jiān)控與智能化控制的基礎(chǔ)上，增加了以語音提示作為操作向?qū)У娜藱C(jī)交互界面，極大的方便了系統(tǒng)設(shè)置與修改。同時，身份驗證時，可以要求以聲音和鍵盤密碼同時作為身份驗證信息，杜絕了密碼泄漏造成的安全隱患。
語音識別技術(shù)是一種多維識別系統(tǒng)，基本結(jié)構(gòu)如圖一所示。語音識別系統(tǒng)與一般的模式識別系統(tǒng)類似，包括特征提取，語音模式庫，模式匹配3個基本單元。
對于語音辨識主要有以下2種:
(1)特定發(fā)音人識別SD (Speaker Dependent) :是指語音樣板由單個人訓(xùn)練，也只能識別訓(xùn)練人的語音命令，而他人的命令識別率較低或幾乎不能識別。
(2)非特定發(fā)音人識別SI (Speaker Independent):是指語音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓(xùn)練，可以識別一群人的命令。我們將標(biāo)準(zhǔn)模式的存儲空間稱之為“詞庫”，而把標(biāo)準(zhǔn)模式稱之為“詞條”或“樣板”。所謂建立詞庫，就是將待識別的命令進(jìn)行頻譜分析，提取特征參數(shù)作為識別的標(biāo)準(zhǔn)模式。
識別過程首先要濾除輸人語音信號的噪音和進(jìn)行預(yù)加重處理，提升高頻分量，然后用線性預(yù)測系數(shù)等方法進(jìn)行頻譜分析，找出語音的特征參數(shù)作為未知模式，接著與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，當(dāng)輸人的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征相一致時，便被機(jī)器識別，產(chǎn)生識別結(jié)果輸出。如果輸人的語音與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征完全一致固然好，但是語音含有不確定因素，完全一致的條件往往不存在，事實上沒有人能以絕對相同的語調(diào)把一個詞說兩遍，因此，預(yù)先制定好計算輸人語音的特征模式與各特征模式的類似程度，或距離度的算法規(guī)則固化在單片機(jī)中，把該距離最小，即最類似的模式作為識別相應(yīng)語音的手段。當(dāng)然，影響識別率的因素還有一些，如連續(xù)發(fā)音(如英語)與斷續(xù)發(fā)音(如漢語)的不同二者區(qū)別在于單詞間隔有200ms以上的空隙時間。本方案采用特定人識別方式，將W練的標(biāo)準(zhǔn)樣板存于FLASH中，第一次使用時要進(jìn)行訓(xùn)練，以后就可以不受掉電影響識別此人語音信息。
