一种硬件音频主动探测HVAD系统技术方案

本发明专利技术提供了一种硬件音频主动探测HVAD系统，该硬件音频主动探测HVAD系统包括PDM采集模块、I2S_TOP采集模块、麦克风能量检测模块、音频识别模块和中控模块；其中，该PDM采集模块用于采集若干路PDM麦克风信号；该I2S_TOP采集模块用于采集若干路I2S麦克风信号；该麦克风能量检测模块用于对若干路PDM麦克风信号和/或若干路I2S麦克风信号分别执行适应性能量检测处理；该音频识别模块用于根据该能量检测处理的结果，对当前声音信号进行音频辨识处理；该中控模块用于根据音频辨识处理对目标硬件执行适应性的触发操作。

A hardware audio active detection HVAC system

【技术实现步骤摘要】
一种硬件音频主动探测HVAD系统
本专利技术涉及语音识别的
，特别涉及一种硬件音频主动探测HVAD系统。
技术介绍
为了降低功耗和减少内存运行占用率，现有的智能电子设备都会在预设时间内接收不到操作信号的情况下自动进入休眠待机状态，从而有效地避免智能电子设备长时间持续运作而造成系统响应速度下降的问题。为了便于用户能够快速地将智能电子设备从休眠待机状态唤醒恢复至正常工作状态，该智能电子设备都具备语音唤醒功能，该语音唤醒功能允许该智能电子设备在接收到外界预设语音指令后，触发唤醒其中的CPU，从而便于用户在不需要物理接触操作的情况下也能够快速地唤醒智能电子设备。目前而言，该智能电子设备都是通过判断来自外界的语音指令在持续时间和/或振幅是否满足预设条件的情况下来执行相应的触发唤醒操作，其并不能准确地判断该来自外界的语音信号是否为有效的音频信号，这容易导致智能电子设备出现误触发唤醒的情况。可见，现有技术急需一种能够快速地和准确地判断外界语音信号有效性的语音探测与唤醒系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种硬件音频主动探测(HardwareVoiceActivityDetection)HVAD系统，该硬件音频主动探测HVAD系统包括PDM采集模块、I2S_TOP采集模块、麦克风能量检测模块、音频识别模块和中控模块；其中，该PDM采集模块用于采集若干路PDM麦克风信号；该I2S_TOP采集模块用于采集若干路I2S麦克风信号；该麦克风能量检测模块用于对若干路PDM麦克风信号和/或若干路I2S麦克风信号分别执行适应性能量检测处理；该音频识别模块用于根据该能量检测处理的结果，对当前声音信号进行音频辨识处理；该中控模块用于根据音频辨识处理对目标硬件执行适应性的触发操作。可见，该硬件音频主动探测HVAD系统有别于现有技术的仅仅以语音信号的持续时间和振幅作为目标硬件是否进行语音唤醒操作的依据，其通过在语音信号幅度、语音信号周期和语音信号能量累积这三个不同维度上对来自外界的语音信号进行判断处理，以此确定该来自外界的语音信号是否属于有效的唤醒语音信号，从而避免单纯根据语音信号的持续时间和振幅作为语音唤醒操作先决条件而导致的误操作，该硬件音频主动探测HVAD系统能够更进一步地提高硬件语音唤醒的准确性和迅速性。本专利技术提供一种硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：所述硬件音频主动探测HVAD系统包括PDM采集模块、I2S_TOP采集模块、麦克风能量检测模块、音频识别模块和中控模块；其中，所述PDM采集模块用于采集若干路PDM麦克风信号；所述I2S_TOP采集模块用于采集若干路I2S麦克风信号；所述麦克风能量检测模块用于对所述若干路PDM麦克风信号和/或所述若干路I2S麦克风信号分别执行适应性能量检测处理；所述音频识别模块用于根据所述能量检测处理的结果，对当前声音信号进行音频辨识处理；所述中控模块用于根据所述音频辨识处理对目标硬件执行适应性的触发操作；优选地，所述PDM采集模块包括若干PDM麦克风子模块、PDM麦克风控制子模块和I2S接口子模块；其中所述若干PDM麦克风子模块用于分别采集得到所述若干路PDM麦克风信号；所述PDM麦克风控制子模块用于控制所述若干PDM麦克风子模块中的每一个各自的信号采集状态；所述I2S接口子模块用于实现所述PDM采集模块与所述I2S_TOP采集模块之间的若干不同Ch通道信号的传送；优选地，所述I2S_TOP采集模块包括若干I2S麦克风子模块、I2S麦克风控制子模块和若干Ch通道子模块；其中，所述若干I2S麦克风子模块用于分别采集得到所述若干路I2S麦克风信号；所述I2S麦克风控制子模块用于控制所述若干I2S麦克风子模块中的每一个各自的信号采集状态；所述若干Ch通道子模块中的每一个用于与所述PDM采集模块中相应的I2S接口子模块进行连接，以此实现若干不同Ch通道信号从所述PDM采集模块传送至所述I2S_TOP采集模块；优选地，所述硬件音频主动探测HVAD系统还包括CFG模块；所述CFG模块包括系统配置子模块、寄存器子模块和APB总线接口子模块；其中，所述系统配置子模块用于提供关于所述HVAD系统若干不同功能配置操作；所述寄存器子模块用于提供所述HVAD系统运行过程中的若干不同数据寄存操作；所述APB总线接口子模块用于提供所述CFG模块与所述I2S_TOP采集模块之间的总线数据传输；优选地，所述麦克风能量检测模块包括第一维度信号判断子模块、第二维度信号判断子模块和第三维度信号判断子模块；其中，所述第一维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号幅度的第一判断处理；所述第二维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号周期的第二判断处理；所述第三维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号能量累积的第三判断处理；优选地，所述第一维度信号判断子模块包括信号幅度提取单元、幅度比较单元和第一判断信号生成单元；并且，所述第一维度信号判断子模块执行关于信号幅度的所述第一判断处理具体包括，步骤(A1)，通过所述信号幅度提取单元获取所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号各自对应的PDM信号幅度和/或I2S信号幅度；步骤(A2)，通过所述幅度比较单元将所述PDM信号幅度和/或所述I2S信号幅度与预设幅度阈值进行幅度比较处理；步骤(A3)，若所述PDM信号幅度大于所述预设幅度阈值和/或所述I2S信号幅度大于所述预设幅度阈值，则所述第一判断信号生成单元生成幅度有效指示信号，否则，所述第一判断信号生成单元生成幅度无效指示信号；优选地，所述第二维度信号判断子模块包括信号周期提取单元，周期比较单元和第二判断信号生成单元；并且，所述第二维度信号判断子模块执行关于信号周期的第二判断处理具体包括，步骤(B1)，通过所述信号周期提取单元获取所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号各自的信号连续大于零和信号连续小于零的采样点个数，其中，获取所述采样点个数是通过下面逻辑运算过程来实现的if(p(n-1)＝＝p(n))Num(n)＝Num(n-1)+1；else{T＝Num(n)；Num(n)＝0；}在上述逻辑运算过程中，p(n)表示第n个采样点的正负极性，p(n-1)表示第n-1个采样点的正负极性，Num(n)表示第n个采样点和该第n个采样点之前的采样点形成的信号连续大于零和信号连续小于零的采样点个数，T表示所述信号周期；步骤(B2)，通过所述周期比较单元将所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号各自采样点个数与预设采样点阈值范围进行比较处理；步骤(B3)，若所述PDM麦克风信号的采样点个数和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：/n所述硬件音频主动探测HVAD系统包括PDM采集模块、I2S_TOP采集模块、麦克风能量检测模块、音频识别模块和中控模块；其中，/n所述PDM采集模块用于采集若干路PDM麦克风信号；/n所述I2S_TOP采集模块用于采集若干路I2S麦克风信号；/n所述麦克风能量检测模块用于对所述若干路PDM麦克风信号和/或所述若干路I2S麦克风信号分别执行适应性能量检测处理；/n所述音频识别模块用于根据所述能量检测处理的结果，对当前声音信号进行音频辨识处理；/n所述中控模块用于根据所述音频辨识处理对目标硬件执行适应性的触发操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述硬件音频主动探测HVAD系统包括PDM采集模块、I2S_TOP采集模块、麦克风能量检测模块、音频识别模块和中控模块；其中，
所述PDM采集模块用于采集若干路PDM麦克风信号；
所述I2S_TOP采集模块用于采集若干路I2S麦克风信号；
所述麦克风能量检测模块用于对所述若干路PDM麦克风信号和/或所述若干路I2S麦克风信号分别执行适应性能量检测处理；
所述音频识别模块用于根据所述能量检测处理的结果，对当前声音信号进行音频辨识处理；
所述中控模块用于根据所述音频辨识处理对目标硬件执行适应性的触发操作。


2.如权利要求1所述的硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述PDM采集模块包括若干PDM麦克风子模块、PDM麦克风控制子模块和I2S接口子模块；其中
所述若干PDM麦克风子模块用于分别采集得到所述若干路PDM麦克风信号；
所述PDM麦克风控制子模块用于控制所述若干PDM麦克风子模块中的每一个各自的信号采集状态；
所述I2S接口子模块用于实现所述PDM采集模块与所述I2S_TOP采集模块之间的若干不同Ch通道信号的传送。


3.如权利要求1或2所述的硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述I2S_TOP采集模块包括若干I2S麦克风子模块、I2S麦克风控制子模块和若干Ch通道子模块；其中，
所述若干I2S麦克风子模块用于分别采集得到所述若干路I2S麦克风信号；
所述I2S麦克风控制子模块用于控制所述若干I2S麦克风子模块中的每一个各自的信号采集状态；
所述若干Ch通道子模块中的每一个用于与所述PDM采集模块中相应的I2S接口子模块进行连接，以此实现若干不同Ch通道信号从所述PDM采集模块传送至所述I2S_TOP采集模块。


4.如权利要求1所述的硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述硬件音频主动探测HVAD系统还包括CFG模块；
所述CFG模块包括系统配置子模块、寄存器子模块和APB总线接口子模块；其中，
所述系统配置子模块用于提供关于所述HVAD系统若干不同功能配置操作；
所述寄存器子模块用于提供所述HVAD系统运行过程中的若干不同数据寄存操作；
所述APB总线接口子模块用于提供所述CFG模块与所述I2S_TOP采集模块之间的总线数据传输。


5.如权利要求1所述的硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述麦克风能量检测模块包括第一维度信号判断子模块、第二维度信号判断子模块和第三维度信号判断子模块；其中，
所述第一维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号幅度的第一判断处理；
所述第二维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号周期的第二判断处理；
所述第三维度信号判断子模块用于对所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号进行关于信号能量累积的第三判断处理。


6.如权利要求5所述的硬件音频主动探测HVAD系统，其特征在于：
所述第一维度信号判断子模块包括信号幅度提取单元、幅度比较单元和第一判断信号生成单元；并且，
所述第一维度信号判断子模块执行关于信号幅度的所述第一判断处理具体包括，
步骤(A1)，通过所述信号幅度提取单元获取所述PDM麦克风信号和/或所述I2S麦克风信号各自对应的PDM信号幅度和/或I2S信号幅度；
步骤(A2)，通过所述幅度比较单元将所述PDM信号幅度和/或所述I2S信号幅度...

【专利技术属性】
技术研发人员：海明，
申请(专利权)人：云知声智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11