语音声韵母切分器制造技术

本实用新型专利技术公开了语音声韵母切分器，涉及语音信号处理技术领域。本实用新型专利技术技术要点：包括话筒、语音预处理电路、语音过零率检测电路、语音能量检测电路以及与门；所述话筒与语音预处理电路具有信号连接；语音预处理电路的输出端与语音过零率检测电路、语音能量检测电路均具有信号连接；语音过零率检测电路用于在待测语音信号的过零次数小于过零率设定值时输出有效电平；语音能量检测电路用于在待测语音信号的能量值大于能量设定值时输出有效电平；语音过零率检测电路的输出端、语音能量检测电路的输出端均与所述与门具有信号连接；所述与门在语音过零率检测电路及语音能量检测电路均输出有效电平时输出声韵母切分信号。

【技术实现步骤摘要】
语音声韵母切分器
本技术涉及语音信号处理
，特别是一种语音声韵母切分装置的电路结构。
技术介绍
普通话中，每个字对应一个音节，每个音节由声母、韵母和声调组成。声韵母分割是语音信号处理中的重要预处理步骤，有着广泛的运用。在大词汇的语音识别系统中，以音节作为识别单元有有很多局限性，而声韵母具有基元数目少、语音段长度适中、上下文关系确定、同时还有许多相关语音学知识可以应用的优点，若将声韵母作为基本的识别单元，在一定程度上可以提高识别效率，改善语音识别系统的性能。在大词汇语音数据库中，使用手工方法进行分割和标注工作量大，且只能由具有良好语音学和语音信号处理知识背景的专业人员进行，专业人员有限。同时存在人为因素，如:不同的研究者对波形的观察能力不同，造成切分结果具有很大的主观特性，切分正确率不高。因此，高精度的语音自动切分方法具有很大的现实意义。正确的声韵分割不仅有利于语音识别精度的提高，也有助于语音合成性能的提升。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够识别语音声韵母切分帧的语音声韵母切分器。本技术采用的技术方案是这样的：包括话筒、语音预处理电路、语音过零率检测电路、语音能量检测电路以及与门；所述话筒与语音预处理电路具有信号连接；语音预处理电路的输出端与语音过零率检测电路、语音能量检测电路均具有信号连接；语音预处理电路用于对语音信号进行滤波、电平抬升以及模数转换；语音过零率检测电路用于在待测语音信号的过零次数小于过零率设定值时输出有效电平；语音能量检测电路用于在待测语音信号的能量值大于能量设定值时输出有效电平；语音过零率检测电路的输出端、语音能量检测电路的输出端均与所述与门具有信号连接；所述与门在语音过零率检测电路及语音能量检测电路均输出有效电平时输出声韵母切分信号。进一步，语音预处理电路包括滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器；所述滤波电路的输入端与话筒的输出端连接；滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器顺序连接；其中除法器的第一输入端与串转并移位寄存器连接，第二输入端接收反应语音最大幅值大小的数字信号；除法器的输出端为语音预处理电路的输出端。进一步，语音能量检测电路包括乘法器、第一寄存器、第二寄存器、加法器及第一数字比较器；乘法器的第一输入端及第二输入端均接收语音预处理电路的输出结果，乘法器的输出端与第一寄存器连接；加法器的第一输入端与第一寄存器连接，第二输入端与第二寄存器连接，加法器的输出端与第二寄存器也连接；第二寄存器还与第一数字比较器的第一输入端连接，第一数字比较器的第二输入端连接反应能量设定值大小的数字信号；第一数字比较器用于在第二寄存器的值大于所述数字信号时输出有效值。进一步，语音过零率检测电路包括基线值获取电路、第三寄存器、第二数字比较器、延时器、第四寄存器、第三数字比较器、异或门、计数器以及第四数字比较器；第三寄存器接收语音预处理电路的输出结果，第三寄存器还与第二数字比较器的正相输入端连接，第二数字比较器的反相输入端接收基线值获取电路的输出值；延时器接收语音预处理电路的输出结果，第四寄存器与延时器连接，第四寄存器还与第三数字比较器的正相输入端连接，第三数字比较器的反相输入端接收基线值获取电路的输出值；基线值获取电路用于输出反应没有语音输入时话筒的输出信号大小的电信号；第二数字比较器的输出端、第三数字比较器的输出端对应与异或门的两输入端连接；异或门的输出端与计数器的输入端连接；第四数字比较器的第一输入端与计数器的输出端连接，第四数字比较器的第二输入端接收反应过零率设定值大小的数字信号，第四数字比较器用于在计数器的输出值小于所述数字信号时输出有效值。进一步，语音过零率检测电路包括基线值获取电路、第三寄存器、第二数字比较器、延时器、第四寄存器、第三数字比较器、异或门、计数器以及第四数字比较器；第三寄存器接收语音预处理电路的输出结果，第三寄存器还与第二数字比较器的反相输入端连接，第二数字比较器的正相输入端接收基线值获取电路的输出值；延时器接收语音预处理电路的输出结果，第四寄存器与延时器连接，第四寄存器还与第三数字比较器的反相输入端连接，第三数字比较器的正相输入端接收基线值获取电路的输出值；基线值获取电路用于输出反应没有语音输入时话筒的输出信号大小的电信号；第二数字比较器的输出端、第三数字比较器的输出端对应与异或门的两输入端连接；异或门的输出端与计数器的输入端连接；第四数字比较器的第一输入端与计数器的输出端连接，第四数字比较器的第二输入端接收反应过零率设定值大小的数字信号，第四数字比较器用于在计数器的输出值小于所述数字信号时输出有效值。进一步，基线值获取电路的电路结构与语音预处理电路的电路结构完全相同。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术通过硬件电路实现了语音声韵母切分，处理速度更快，切分更加客观、准确。为提高语音识别精度提供了硬件基础。附图说明图1是本技术电路原理框图。图2是本技术具体实施例的电路原理框图。图3是本技术基线值获取电路的原理图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术包括话筒、语音预处理电路、语音过零率检测电路、语音能量检测电路以及与门。所述话筒与语音预处理电路具有信号连接。语音预处理电路的输出端与语音过零率检测电路、语音能量检测电路均具有信号连接。语音预处理电路用于对语音信号进行滤波、电平抬升以及模数转换等处理。语音过零率检测电路用于在待测语音信号的过零次数小于过零率设定值时输出有效电平。语音能量检测电路用于在待测语音信号的能量值大于能量设定值时输出有效电平。语音过零率检测电路的输出端、语音能量检测电路的输出端均与所述与门具有信号连接。所述与门在语音过零率检测电路及语音能量检测电路均输出有效电平时输出声韵母切分信号。在一个具体实施例中，语音预处理电路包括滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器。所述滤波电路的输入端与话筒的输出端连接；一般来说滤波电路选择滤除50Hz工频干扰的带阻滤波器。滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器顺序连接。电平抬升电路的目的是将语音信号抬升到0电平以上，如抬升的电平为5V，3V等，以便后续归一化。可以采用运算放大器搭建一个加法器，运算放大器的一端输入语音信号，另一端为抬升的电平。其中除法器的第一输入端与串转并移位寄存器连接，第二输入端接收反应语音最大幅值大小的数字信号；除法器的目的是将输入的语音信号进行归一化。除法器的输出端为语音预处理电路的输出端。本实施例中，语音能量检测电路包括乘法器、寄存器A、寄存器B、加法器及数字比较器1。乘法器的第一输入端及第二输入端均接收语音预处理电路的输出结果，乘法器的输出端与第一寄存器连接；加法器的第一输入端与第一寄存器连接，第二输入端与第二寄存器连接，加法器的输出端与第二寄存器也连接。乘法器用于将某个本文档来自技高网...

【技术保护点】
语音声韵母切分器，其特征在于，包括话筒、语音预处理电路、语音过零率检测电路、语音能量检测电路以及与门；所述话筒与语音预处理电路具有信号连接；语音预处理电路的输出端与语音过零率检测电路、语音能量检测电路均具有信号连接；语音预处理电路用于对语音信号进行滤波、电平抬升以及模数转换；语音过零率检测电路用于在待测语音信号的过零次数小于过零率设定值时输出有效电平；语音能量检测电路用于在待测语音信号的能量值大于能量设定值时输出有效电平；语音过零率检测电路的输出端、语音能量检测电路的输出端均与所述与门具有信号连接；所述与门在语音过零率检测电路及语音能量检测电路均输出有效电平时输出声韵母切分信号。

【技术特征摘要】
1.语音声韵母切分器，其特征在于，包括话筒、语音预处理电路、语音过零率检测电路、语音能量检测电路以及与门；所述话筒与语音预处理电路具有信号连接；语音预处理电路的输出端与语音过零率检测电路、语音能量检测电路均具有信号连接；语音预处理电路用于对语音信号进行滤波、电平抬升以及模数转换；语音过零率检测电路用于在待测语音信号的过零次数小于过零率设定值时输出有效电平；语音能量检测电路用于在待测语音信号的能量值大于能量设定值时输出有效电平；语音过零率检测电路的输出端、语音能量检测电路的输出端均与所述与门具有信号连接；所述与门在语音过零率检测电路及语音能量检测电路均输出有效电平时输出声韵母切分信号。2.根据权利要求1所述的语音声韵母切分器，其特征在于，语音预处理电路包括滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器；所述滤波电路的输入端与话筒的输出端连接；滤波电路、电平抬升电路、AD转换电路、串转并移位寄存器以及除法器顺序连接；其中除法器的第一输入端与串转并移位寄存器连接，第二输入端接收反应语音最大幅值大小的数字信号；除法器的输出端为语音预处理电路的输出端。3.根据权利要求1所述的语音声韵母切分器，其特征在于，语音能量检测电路包括乘法器、第一寄存器、第二寄存器、加法器及第一数字比较器；乘法器的第一输入端及第二输入端均接收语音预处理电路的输出结果，乘法器的输出端与第一寄存器连接；加法器的第一输入端与第一寄存器连接，第二输入端与第二寄存器连接，输出端与第二寄存器也连接；第二寄存器还与第一数字比较器的第一输入端连接，第一数字比较器的第二输入端连接反应能量设定值大小的数字信号；第一数字比较器用于在第二寄存器的值大于所述数字信号时输出有效值。4.根据权利要求1所述的语音声韵母切分器，其特征在于，语音过零率检测电路包括基线值获取电路、第三寄存器、第二数字比较器、延时器、第四寄存器、第三数字比较器、异或门、计数器以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凌，王熙月，杨森，刘奇，黄韫栀，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川,51