一种应用于吸油烟机中的语音增强方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于吸油烟机中的语音增强方法，包括以下步骤：初始化；获取吸油烟机的工作档位；获取待增强的语音信号x(t)；对x(t)进行傅里叶变换计算，获取待增强的语音信号的频谱数据X(f)，并计算待增强的语音信号幅度谱数据|X(f)|以及相位谱数据θx(f)；计算增强语音信号的频谱估算值

【技术实现步骤摘要】
一种应用于吸油烟机中的语音增强方法
本专利技术涉及一种吸油烟机
，特别涉及一种应用于吸油烟机中的语音增强方法。
技术介绍
随着智能化技术的不断发展，语音识别技术得到普及，语音识别技术开始渗透到各种日常用品中进行使用。如授权公告号为CN205208686U(申请号为201521083692.7)的中国技术专利《一种语音输入控制吸油烟机》，以及授权公告号为CN206113052U(申请号为201620882578.9)的中国技术专利《一种基于智能云系统控制的智能油烟机》，还有授权公告号为CN206556088U(申请号为201621294280.2)的中国技术专利《一种带菜谱播报系统的吸油烟机》，其中公开的吸油烟机中均采用了语音识别技术，根据识别出的语音对吸油烟机进行自动控制，使得油烟机的操作更加方便和人性化。但是涉及到语音识别则需要解决语音的去噪问题，吸油烟机在工作时噪音较大，在进行语音识别过程中，对油烟机风机噪音处理效果直接影响语音识别的准确性。同时吸油烟机工作于不同档位时，其噪声特征不同，也会影响语音去噪的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够快速、有效完成吸油烟机不同工作档位下的语音识别工作的应用于吸油烟机中的语音增强方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种应用于吸油烟机中的语音增强方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、初始化吸油烟机的工作档位数n，n为自然数；初始化吸油烟机的噪声幅频特性数据库[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]，其中1≤i≤n，Y(i,f)表示吸油烟机工作在i档时噪声信号对应的幅频特性数据组；S2、获取吸油烟机的工作档位数据i；S3、在吸油烟机工作过程中获取待增强的语音信号x(t)；S4、对S3中获取的待增强的语音信号x(t)进行傅里叶变换计算，进而获取待增强的语音信号的频谱数据X(f)，并根据待增强的语音信号的频谱数据X(f)计算待增强的语音信号幅度谱数据|X(f)|以及相位谱数据θx(f)；S5、计算增强语音信号的频谱估算值S6、对增强语音信号的频谱估算值进行反傅里叶计算，进而获取增强的语音信号V(t)。为了降低环境噪音对语音信号识别的影响，在吸油烟机开始工作前采集当前的环境噪声信号y(0,t)，计算环境噪声信号的幅频特性数据组Y(0,f)，则优选地，待增强的语音信号x(t)的获取方法为：分别对原始语音信号进行A/D采样、预加重处理、分帧加窗处理和端点检测后获取待增强的语音信号x(t)。简单地，吸油烟机的噪声幅频特性数据库的获取方法为：在实验室环境中采集吸油烟机在各档位工作时的噪音信号y(i,t)，对噪音信号y(i,t)进行傅里叶变化计算获取噪声信号对应的幅频特性数据组Y(i,f)，进而获取吸油烟机的噪声幅频特性数据库：[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：该应用于吸油烟机中的语音增强方法，基于吸油烟机工作在不同的档位时对应的噪音大小不同，语音增强计算过程中，根据不同的档位对应的噪音信号分别做减噪处理以滤除语音中的无效噪音，如此可有效改善语音信息的信噪比，能够最大程度增强吸油烟机工作在各档位时的语音输出信息，提高语音识别正确率。并且该计算过程简单，计算量小，响应时间短且正确率高。附图说明图1为本专利技术实施例中应用于吸油烟机中的语音增强方法的流程图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本实施例中的应用于吸油烟机中的语音增强方法，包括以下步骤：S1、初始化吸油烟机的工作档位数n，n为自然数；初始化吸油烟机的噪声幅频特性数据库[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]，其中1≤i≤n，Y(i,f)表示吸油烟机工作在i档时噪声信号对应的幅频特性数据组；由于在吸油烟机的工作过程中，厨房的噪声主要来源于吸油烟机，即吸油烟机的工作噪声远远大于环境噪声的影响，吸油烟机稳定工作时产生的噪声主要可分为电机噪声、气动噪声和摩擦噪声，以气动噪声为主要噪声源，由于吸油烟机的结构固定，风机位置也是固定的，则在档位固定的情况下，吸油烟机的噪声也是相对固定的，相应吸油烟机的频谱也是固定的，如此针对一个吸油烟机，可以采用固定的噪声幅频特性数据库进行后续的语音增强计算；吸油烟机的噪声幅频特性数据库的获取过程为：在环境噪音分贝相对于油烟机的工作噪音可以忽略不计的实验室环境中，启动吸油烟机，控制吸油烟机工作在各工作档位，同时采集吸油烟机在各档位工作时的噪音信号y(i,t)，表示吸油烟机的工作档位数，对噪音信号y(i,t)进行傅里叶变化计算获取噪声信号对应的幅频特性数据组Y(i,f)，进而获取吸油烟机的噪声幅频特性数据库：[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]。S2、获取当前吸油烟机的工作档位数据i，如在常用的吸油烟机上，吸油烟机的档位数据可以利用吸油烟机内的控制单元采集用户的按键信息获取；相应调取吸油烟机i工作档位对应的噪声信号的幅频特性数据组Y(i,f)；S3、吸油烟机在使用时，用户发出语音信息，此时可以通过吸油烟机中的声音采集装置对原始语音信号进行A/D采样，进而再对采样的原始语音信号依次进行预加重处理、分帧加窗处理和端点检测后获取待增强的语音信号x(t)，其中预加重、分帧加窗和端点检测这些处理过程可以通过现有的方法进行处理，该待增强的语音信号x(t)中包含有用户发出的语音信号、吸油烟机的工作噪声信号以及环境噪声信号；S4、对S3中获取的待增强的语音信号x(t)进行傅里叶变换计算，进而获取待增强的语音信号的频谱数据X(f)，并根据待增强的语音信号的频谱数据X(f)计算待增强的语音信号幅度谱数据|X(f)|以及相位谱数据θx(f)；S5、由于环境噪声对用户发出的语音的影响远小于吸油烟机产生的噪声对用户发出的语音的影响，为了简化计算可以采用公式1计算增强语音信号的频谱估算值为了使得计算结果更加精确，则也可以考虑环境噪声对语音识别的影响，如此可以采用公式2计算增强语音信号的频谱估算值其中Y(0,f)表示环境噪声信号的幅频特性数据组，即在吸油烟机开始工作前采集当前实时的环境噪声信号y(0,t)，进而可以计算获取环境噪声信号的幅频特性数据组Y(0,f)；S6、对增强语音信号的频谱估算值进行反傅里叶计算，进而获取增强的语音信号V(t)。该应用于吸油烟机中的语音增强方法，基于吸油烟机工作在不同的档位时对应的噪音大小不同，语音增强计算过程中，根据不同的档位对应的噪音信号分别做减噪处理以滤除语音中的无效噪音，如此可有效改善语音信息的信噪比，能够最大程度增强吸油烟机工作在各档位时的语音输出信息，提高语音识别正确率。并且该计算过程简单，计算量小，响应时间短且正确率高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于吸油烟机中的语音增强方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、初始化吸油烟机的工作档位数n，n为自然数；初始化吸油烟机的噪声幅频特性数据库[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]，其中1≤i≤n，Y(i,f)表示吸油烟机工作在i档时噪声信号对应的幅频特性数据组；S2、获取吸油烟机的工作档位数据i；S3、在吸油烟机工作过程中获取待增强的语音信号x(t)；S4、对S3中获取的待增强的语音信号x(t)进行傅里叶变换计算，进而获取待增强的语音信号的频谱数据X(f)，并根据待增强的语音信号的频谱数据X(f)计算待增强的语音信号幅度谱数据|X(f)|以及相位谱数据θx(f)；S5、计算增强语音信号的频谱估算值

【技术特征摘要】
1.一种应用于吸油烟机中的语音增强方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、初始化吸油烟机的工作档位数n，n为自然数；初始化吸油烟机的噪声幅频特性数据库[Y(1,f),Y(2,f),......,Y(i,f),......,Y(n,f)]，其中1≤i≤n，Y(i,f)表示吸油烟机工作在i档时噪声信号对应的幅频特性数据组；S2、获取吸油烟机的工作档位数据i；S3、在吸油烟机工作过程中获取待增强的语音信号x(t)；S4、对S3中获取的待增强的语音信号x(t)进行傅里叶变换计算，进而获取待增强的语音信号的频谱数据X(f)，并根据待增强的语音信号的频谱数据X(f)计算待增强的语音信号幅度谱数据|X(f)|以及相位谱数据θx(f)；S5、计算增强语音信号的频谱估算值S6、对增强语音信号的频谱估算值进行反傅里叶计算，进而获取增强的语音信号V(t)。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜杉杉，茅忠群，诸永定，方献良，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33