低功耗实时语音识别电路及电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗实时语音识别电路，包括数据转换单元

【技术实现步骤摘要】
最少的预处理后的语音特征信息
。
[0008]可选地，所述音频分析单元获取所述数字语音信号中的前
N
帧数据，以便根据所述前
N
帧数据计算背景平均能量和当前帧平均能量，并根据所述背景平均能量和所述当前帧平均能量得到对应的
Q
值，进而根据所述
Q
值得到对应的音频质量分析结果
。
[0009]进一步地，如果所述
Q
值小于第一阈值，则判断所述语音特征信息不包括人声；如果所述
Q
值大于等于第一阈值且小于第二阈值，则判断所述语音特征信息为低质量音频；如果所述
Q
值大于等于第二阈值且小于第三阈值，则判断所述语音特征信息为中质量音频；如果所述
Q
值大于等于第三阈值且小于第四阈值，则判断所述语音特征信息为高质量音频
。
[0010]进一步地，所述预处理单元还与所述控制单元相连接，以便根据所述控制单元的控制信号执行相应操作
。
[0011]进一步地，所述控制单元在所述音频分析单元判断所述语音特征信息不包括人声时输出第一控制信号，以便关闭所述存算一体单元的电源
、
所述特征提取单元和所述预处理单元的时钟；所述控制单元在所述音频分析单元判断所述语音特征信息为低质量音频时输出第二控制信号，以便控制所述数据转换单元的位宽为第五阈值和所述存算一体单元的位宽为第六阈值；所述控制单元在所述音频分析单元判断所述语音特征信息为中质量音频时输出第三控制信号，以便控制所述数据转换单元的位宽为第七阈值和所述存算一体单元的位宽为第八阈值；所述控制单元在所述音频分析单元判断所述语音特征信息为高质量音频时输出第四控制信号，以便控制所述数据转换单元的位宽为第九阈值和所述存算一体单元的位宽为第十阈值
。
[0012]进一步地，所述第五阈值大于所述第七阈值，所述第七阈值大于所述第九阈值；所述第六阈值大于所述第八阈值，所述第七阈值大于所述第十阈值
。
[0013]可选地，所述预处理单元对所述语音特征信息进行加法处理，以得到多个包括八比特的处理后的数据；获取多个所述数据中每个数据对应的所有比特中含1的个数，以得到多个所述数据对应的含1个数值，并将多个所述数据中含1个数值最小的数据作为预处理后的语音特征信息
。
[0014]可选地，所述存算一体单元采用
BNN
算法进行神经网络识别以得到对应的语义，其中，将所述预处理单元输出的预处理后的语音特征信息输入到所述存算一体单元，以便减少第一层网络计算的功耗
。
[0015]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种电子设备，包括如上述的低功耗实时语音识别电路
。
[0016]根据本专利技术实施例的电子设备，通过增加音频分析单元和控制单元，从而实现在自适应降低芯片功耗的同时还不失识别准确率
。
附图说明
[0017]图1为现有实时语音识别电路的电路结构示意图；
[0018]图2为根据本专利技术一个实施例的低功耗实时语音识别电路的电路结构示意图；
[0019]图3为根据本专利技术一个实施例的
RRAM
器件的神经网络阵列电路示意图；
[0020]图4为根据本专利技术一个实施例的预处理单元的数据处理过程示例图；
[0021]图5为根据本专利技术一个实施例的预处理单元的电路结构示意图；
[0022]图6为根据本专利技术一个实施例的音频分析单元的
Q
值计算的电路结构示意图；
[0023]图7为根据本专利技术一个实施例的控制单元的控制流程示意图
。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制
。
[0025]为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例
。
虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制
。
相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员
。
[0026]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明
。
[0027]下面就参照附图来描述本专利技术实施例的低功耗实时语音识别电路
。
[0028]参考图2所示，本专利技术实施例提出的低功耗实时语音识别电路，包括数据转换单元
10、
特征提取单元
20、
存算一体单元
30、
音频分析单元
40
和控制单元
50。
[0029]其中，数据转换单元
10
用于将输入的模拟语音信号转换成数字语音信号；特征提取单元
20
与数据转换单元
10
相连接，特征提取单元
20
用于对数字语音信号进行特征提取，以得到语音特征信息；存算一体单元
30
与特征提取单元
20
相连接，存算一体单元
30
根据语音特征信息进行识别以得到对应的语义；音频分析单元
40
与数据转换单元
10
相连接，音频分析单元
40
用于对数字语音信号进行分析，以便得到对应的音频质量分析结果；控制单元
50
分别与数据转换单元
10、
特征提取单元
20、
存算一体单元
30
和音频分析单元
40
相连接，控制单元
50
根据音频质量分析结果生成对应的控制信号，以便根据控制信号实时控制语音识别电路的功耗
。
[0030]需要说明的是，通过音频分析单元
40
对数据转换单元
10
输出的数字语音信号进行分析，得到不同的音频质量分析结果，控制单元
50
根据不同的音频质量分析结果输出对应的控制信号，从而实时控制语音识别电路的功耗，由此，在实现自适应降低芯片功耗的同时还不失识别准确率
。
[0031]其中，低功耗实时语音识别电路还包括预处理单元
60
，预处理单元
60
设置在特征提取单元
20
和存算一体单元
30
之间，预处理单元
60
对语音特征信息进行预处理，以得到所有比特中含1最少的预处理后的语音特征信息
。
[0032]需要说明的是，通过预处理单元
60
对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低功耗实时语音识别电路，其特征在于，包括：数据转换单元，所述数据转换单元用于将输入的模拟语音信号转换成数字语音信号；特征提取单元，所述特征提取单元与所述数据转换单元相连接，所述特征提取单元用于对所述数字语音信号进行特征提取，以得到语音特征信息；存算一体单元，所述存算一体单元与所述特征提取单元相连接，所述存算一体单元根据所述语音特征信息进行识别以得到对应的语义；音频分析单元，所述音频分析单元与所述数据转换单元相连接，所述音频分析单元用于对所述数字语音信号进行分析，以便得到对应的音频质量分析结果；控制单元，所述控制单元分别与所述数据转换单元
、
所述特征提取单元
、
所述存算一体单元和所述音频分析单元相连接，所述控制单元根据所述音频质量分析结果生成对应的控制信号，以便根据所述控制信号实时控制语音识别电路的功耗
。2.
根据权利要求1所述的低功耗实时语音识别电路，其特征在于，还包括：预处理单元，所述预处理单元设置在所述特征提取单元和所述存算一体单元之间，所述预处理单元对所述语音特征信息进行预处理，以得到所有比特中含1最少的预处理后的语音特征信息
。3.
根据权利要求2所述的低功耗实时语音识别电路，其特征在于，所述音频分析单元获取所述数字语音信号中的前
N
帧数据，以便根据所述前
N
帧数据计算背景平均能量和当前帧平均能量，并根据所述背景平均能量和所述当前帧平均能量得到对应的
Q
值，进而根据所述
Q
值得到对应的音频质量分析结果
。4.
根据权利要求3所述的低功耗实时语音识别电路，其特征在于，如果所述
Q
值小于第一阈值，则判断所述语音特征信息不包括人声；如果所述
Q
值大于等于第一阈值且小于第二阈值，则判断所述语音特征信息为低质量音频；如果所述
Q
值大于等于第二阈值且小于第三阈值，则判断所述语音特征信息为中质量音频；如果所述
Q
值大于等于第三阈值且小于第四阈值，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国忠，张涌，萧得富，施正，
申请(专利权)人：厦门半导体工业技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：