基于HMM的關(guān)鍵詞語音識別技術(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別控制技術(shù)具有方便快捷的特點，可以擺脫手動遙控帶來的繁瑣并解決智能化體驗差的問題，滿足人民大眾對家居生活智能化越來越高的需求。實際應(yīng)用中家居系統(tǒng)對語音識別算法的識別率和識別效率要求較高，由于基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的語音識別技術(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，無法達到智能家居對硬件低配，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)主要采用基于動態(tài)規(guī)整算法(DTW)的孤立詞識別系統(tǒng)、基于隱馬爾科夫模型(HM

2、M)的孤立詞識別系統(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)鍵詞識別系統(tǒng)，這些算法存在識別率偏低或算法計算量大、效率偏低、不適于低配硬件環(huán)境以及孤立詞識別技術(shù)體驗效果差的問題。因此對智能家居系統(tǒng)中語音識別技術(shù)進行算法改進或者方案改進，保證同時滿足較高的算法識別速率和識別率，以滿足用戶對智能家居語音控制的體驗效果，對進一步開發(fā)智能家居系統(tǒng)具有重要的意義。
　　首先對語音識別技術(shù)的基本原理進行了詳細介紹和分析，包括預(yù)處理

3、、特征提取、模板訓(xùn)練和模式匹配四個環(huán)節(jié)。其次詳細介紹了目前智能家居中常用的輕量級語音識別算法，對算法優(yōu)點以及不足對比分析。對DTW和HMM分別對應(yīng)的孤立詞識別系統(tǒng)和關(guān)鍵詞識別系統(tǒng)詳細介紹和對比分析，根據(jù)不足給出改進的關(guān)鍵詞識別算法。再次利用MATLAB工具進行系統(tǒng)仿真，測試算法可行性、識別率、識別速率等指標(biāo)。最后利用B/S模式來設(shè)計開發(fā)一套基于Web平臺的關(guān)鍵詞語音識別系統(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、入小波去噪進行語音增強并抑制非平穩(wěn)噪聲。在特征提取以及端點檢測階段將傳統(tǒng)的端點檢測算法改為單音節(jié)端點檢測分割算法。識別階段滑動匹配所有音節(jié)，將得分最高的提取出來，達到確認關(guān)鍵詞得分閡值即為關(guān)鍵詞。對改進的算法進行MATLAB仿真，關(guān)鍵詞識別率和識別速率基本達到系統(tǒng)要求，體驗效果得到改善，在一定程度上提高了智能家居語音控制智能化程度。對于系統(tǒng)存在的問題，提出了未來可以繼續(xù)改進的方向。
　　關(guān)鍵詞:智能家居;語音識別;關(guān)鍵詞識別;動態(tài)