一種汽車語音指令採集處理系統及方法

一種汽車語音指令採集處理系統及方法

《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》是安徽江淮汽車集團股份有限公司於2014年5月12日申請的專利,該專利的申請號為2014101986696,公布號為CN103928026A,授權公布日為2014年7月16日,發明人是李衛兵、周奇文、饒生源、張亮亮、彭璐、董偉、曹軍濤、王文莉。

《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》公開了一種汽車語音指令採集處理系統及方法,其中系統的第一降噪單元對左側通道聲音信號和右側通道聲音信號進行模數轉換,得到左側通道數位訊號和右側通道數位訊號;第二降噪單元對主通道聲音信號進行模數轉換,得到主通道數位訊號;信號處理單元根據左側通道數位訊號和右側通道數位訊號對主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號;第二降噪單元還根據左右兩側通道聲音信號的疊加信號和降噪後的數位訊號對主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令。

2018年12月20日,《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

(概述圖為《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:一種汽車語音指令採集處理系統及方法
  • 公告號:CN103928026A
  • 授權日:2014年7月16日
  • 申請號:2014101986696
  • 申請日:2014年5月12日
  • 申請人:安徽江淮汽車集團股份有限公司
  • 地址:安徽省合肥市桃花工業園始信路669號
  • 發明人:李衛兵、周奇文、饒生源、張亮亮、彭璐、董偉、曹軍濤、王文莉
  • Int.Cl.:G10L15/22(2006.01)I; G10L21/02(2013.01)I
  • 代理機構:北京維澳專利代理有限公司
  • 代理人:王立民、吉海蓮
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

截至2014年5月12日,隨著科技的發展,現代化交通工具座艙中的噪聲污染成為人們關注的話題。如何在這種相對封閉的環境中儘量降低由於發動機運轉、氣流與車身摩擦、空調系統以及副駕駛聲音等所帶來的噪聲污染,從而能夠準確識別駕駛員發出的控制指令,成為中國國內外研究的熱點。
傳統的語音指令採集處理系統包括用於拾取駕駛員控制指令(語音信號)的主麥克風以及用於對語音信號進行處理的信號處理模組,信號處理模組用於將語音信號中的噪聲信號濾除。上述系統的缺陷在於:在外界和車內干擾聲音較小時,信號處理模組可以將語音信號中摻雜的噪聲濾除,系統還能發揮作用;一旦駕駛員打開車窗和開啟空調等時,由於語音信號中摻雜的噪聲種類較多,系統不能有針對性地濾除噪聲,從而該系統對駕駛員的控制指令的識別率將大打折扣,錯誤的識別結果易導致誤操作,從而不僅沒有帶來便利,反而會帶來一些不必要的麻煩,甚至會影響行車的安全性。

發明內容

專利目的

《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》提供了一種汽車語音指令採集處理系統及方法。

技術方案

一種汽車語音指令採集處理系統,包括:
主通道聲音拾取裝置,用於獲取主通道聲音信號;
左側通道聲音拾取裝置,用於獲取左側通道聲音信號;
右側通道聲音拾取裝置,用於獲取右側通道聲音信號;
第一降噪單元,用於對所述左側通道聲音拾取裝置傳送的左側通道聲音信號和所述右側通道聲音拾取裝置傳送的右側通道聲音信號分別進行模數轉換,得到左側通道數位訊號和右側通道數位訊號;
第二降噪單元,用於對所述主通道聲音拾取裝置傳送的主通道聲音信號進行模數轉換,得到主通道數位訊號;
信號處理單元,用於根據所述第一降噪單元傳送的左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述第二降噪單元傳送的主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號;
所述第一降噪單元,還用於將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號;
所述第二降噪單元,還用於根據所述第一降噪單元傳送的疊加後的聲音信號以及所述信號處理單元傳送的降噪後的數位訊號,對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令;
所述左側通道拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的左側並且靠近汽車發動機的位置,所述右側通道拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的右側並且正對副駕駛乘客的位置;
其中,信號處理單元得到降噪後的數位訊號包括:
(1)讀入三路數位訊號,標記為V0,V1,V,分別依次對應左側通道數位訊號、右側通道數位訊號和主通道數位訊號,其中主通道數位訊號離駕駛員的距離最近,語音信號最明顯;
(2)對三路數位訊號V0,V1,V同時進行分幀處理,幀長為256點,幀移為128點,不足補0;
(3)對三路信號V0,V1,V進行漢明濾波;
(4)對信號V採用短時平均能量算法進行語音端點識別;
(5)對三路語音信號同時進行快速傅立葉變換FFT;
(6)求取信號V的語音和噪聲的功率譜;
(7)求取信號V的信號與噪聲的頻域功率比,再利用查表法獲取信號V0的降噪係數α和信號V1的降噪係數β;
(8)利用功率譜減法:E(V)-αE(V0)-βE(V1),計算降噪後的信號V的功率;
(9)對降噪後的信號V的功率和降噪前的信號V的相位進行快速傅立葉反變換IFFT,變換後的數據值保留實部;
(10)去漢明窗;
(11)將分幀信號轉換為語音信號,調製輸出信號,從而得到降噪後的數位訊號。
優選的是,所述第一降噪單元和所述第二降噪單元均為型號是R262的寬頻語音捕捉降噪集成晶片。
優選的是,所述主通道聲音拾取裝置、所述左側通道聲音拾取裝置和所述右側通道聲音拾取裝置均設定在汽車儀表台上;
所述主通道聲音拾取裝置正對駕駛員設定,所述左側通道拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的左側並且靠近汽車發動機的位置,所述右側通道拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的右側並且正對副駕駛乘客的位置。
優選的是,所述信號處理單元為單片機。
一種汽車語音指令採集處理方法,包括:
獲取主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號;
對所述主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號分別進行模數轉換,得到主通道數位訊號、左側通道數位訊號和右側通道數位訊號;
根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號;
將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號;
根據所述疊加後的聲音信號和所述降噪後的數位訊號對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令;
所述左側通道聲音信號由位於所述主通道聲音信號的拾取裝置的左側並且靠近汽車發動機的位置的拾取裝置拾取,所述右側通道聲音信號由位於所述主通道聲音信號的拾取裝置的右側並且正對副駕駛乘客的位置的拾取裝置拾取;
其中,所述根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號,包括:
(1)讀入三路數位訊號,標記為V0,V1,V,分別依次對應左側通道數位訊號、右側通道數位訊號和主通道數位訊號,其中主通道數位訊號離駕駛員的距離最近,語音信號最明顯;
(2)對三路數位訊號V0,V1,V同時進行分幀處理,幀長為256點,幀移為128點,不足補0;
(3)對三路信號V0,V1,V進行漢明濾波;
(4)對信號V採用短時平均能量算法進行語音端點識別;
(5)對三路語音信號同時進行快速傅立葉變換FFT;
(6)求取信號V的語音和噪聲的功率譜;
(7)求取信號V的信號與噪聲的頻域功率比,再利用查表法獲取信號V0的降噪係數α和信號V1的降噪係數β;
(8)利用功率譜減法:E(V)-αE(V0)-βE(V1),計算降噪後的信號V的功率;
(9)對降噪後的信號V的功率和降噪前的信號V的相位進行快速傅立葉反變換IFFT,變換後的數據值保留實部;
(10)去漢明窗;
(11)將分幀信號轉換為語音信號,調製輸出信號,從而得到降噪後的數位訊號。
優選的是,根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,通過功率譜減法對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號。

有益效果

《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統及方法,能夠有效濾除發動機噪聲、車外噪聲、空調系統以及副駕駛噪聲,提高了駕駛員控制指令的識別率,保證了車輛的行車安全。

附圖說明

圖1示出了《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統的結構示意圖;
一種汽車語音指令採集處理系統及方法
圖2示出了《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統的電路圖;
一種汽車語音指令採集處理系統及方法
圖3示出了《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理方法的流程圖。
一種汽車語音指令採集處理系統及方法
附圖示記說明
MC1
左側通道聲音拾取裝置
MC2
右側通道聲音拾取裝置
MC3
主通道聲音拾取裝置
U1
第一降噪單元
U2
第二降噪單元
U3
信號處理單元
U4
復位單元
U5
第一存儲單元
U6
第二存儲單元

技術領域

《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》涉及信號處理技術領域,尤其涉及一種汽車語音指令採集處理系統及方法。

權利要求

1.一種汽車語音指令採集處理系統,其特徵在於,包括:主通道聲音拾取裝置,用於獲取主通道聲音信號;左側通道聲音拾取裝置,用於獲取左側通道聲音信號;右側通道聲音拾取裝置,用於獲取右側通道聲音信號;第一降噪單元,用於對所述左側通道聲音拾取裝置傳送的左側通道聲音信號和所述右側通道聲音拾取裝置傳送的右側通道聲音信號分別進行模數轉換,得到左側通道數位訊號和右側通道數位訊號;第二降噪單元,用於對所述主通道聲音拾取裝置傳送的主通道聲音信號進行模數轉換,得到主通道數位訊號;信號處理單元,用於根據所述第一降噪單元傳送的左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述第二降噪單元傳送的主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號;所述第一降噪單元,還用於將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號;所述第二降噪單元,還用於根據所述第一降噪單元傳送的疊加後的聲音信號以及所述信號處理單元傳送的降噪後的數位訊號,對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令;所述左側通道聲音拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的左側並且靠近汽車發動機的位置,所述右側通道聲音拾取裝置位於所述主通道聲音拾取裝置的右側並且正對副駕駛乘客的位置;其中,信號處理單元得到降噪後的數位訊號包括:
(1)讀入三路數位訊號,標記為V0,V1,V,分別依次對應左側通道數位訊號、右側通道數位訊號和主通道數位訊號,其中主通道數位訊號離駕駛員的距離最近,語音信號最明顯;
(2)對三路數位訊號V0,V1,V同時進行分幀處理,幀長為256點,幀移為128點,不足補0;
(3)對三路信號V0,V1,V進行漢明濾波;
(4)對信號V採用短時平均能量算法進行語音端點識別;
(5)對三路語音信號同時進行快速傅立葉變換FFT;
(6)求取信號V的語音和噪聲的功率譜;
(7)求取信號V的信號與噪聲的頻域功率比,再利用查表法獲取信號V0的降噪係數α和信號V1的降噪係數β;
(8)利用功率譜減法:E(V)αE(V0)βE(V1),計算降噪後的信號V的功率;
(9)對降噪後的信號V的功率和降噪前的信號V的相位進行快速傅立葉反變換IFFT,變換後的數據值保留實部;
(10)去漢明窗;
(11)將分幀信號轉換為語音信號,調製輸出信號,從而得到降噪後的數位訊號。
2.根據權利要求1所述的汽車語音指令採集處理系統,其特徵在於,所述第一降噪單元和所述第二降噪單元均為型號是R262的寬頻語音捕捉降噪集成晶片。
3.根據權利要求1或2所述的汽車語音指令採集處理系統,其特徵在於,所述主通道聲音拾取裝置、所述左側通道聲音拾取裝置和所述右側通道聲音拾取裝置均設定在汽車儀表台上;所述主通道聲音拾取裝置正對駕駛員設定。
4.根據權利要求1或2所述的汽車語音指令採集處理系統,其特徵在於,所述信號處理單元為單片機。
5.一種汽車語音指令採集處理方法,其特徵在於,包括:獲取主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號;對所述主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號分別進行模數轉換,得到主通道數位訊號、左側通道數位訊號和右側通道數位訊號;根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號;將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號;根據所述疊加後的聲音信號和所述降噪後的數位訊號對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令;所述左側通道聲音信號由位於所述主通道聲音信號的拾取裝置的左側並且靠近汽車發動機的位置的拾取裝置拾取,所述右側通道聲音信號由位於所述主通道聲音信號的拾取裝置的右側並且正對副駕駛乘客的位置的拾取裝置拾取;其中,所述根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號,包括:
(1)讀入三路數位訊號,標記為V0,V1,V,分別依次對應左側通道數位訊號、右側通道數位訊號和主通道數位訊號,其中主通道數位訊號離駕駛員的距離最近,語音信號最明顯;
(2)對三路數位訊號V0,V1,V同時進行分幀處理,幀長為256點,幀移為128點,不足補0;
(3)對三路信號V0,V1,V進行漢明濾波;
(4)對信號V採用短時平均能量算法進行語音端點識別;
(5)對三路語音信號同時進行快速傅立葉變換FFT;
(6)求取信號V的語音和噪聲的功率譜;
(7)求取信號V的信號與噪聲的頻域功率比,再利用查表法獲取信號V0的降噪係數α和信號V1的降噪係數β;
(8)利用功率譜減法:E(V)αE(V0)βE(V1),計算降噪後的信號V的功率;
(9)對降噪後的信號V的功率和降噪前的信號V的相位進行快速傅立葉反變換IFFT,變換後的數據值保留實部;
(10)去漢明窗;
(11)將分幀信號轉換為語音信號,調製輸出信號,從而得到降噪後的數位訊號。
6.根據權利要求5所述的汽車語音指令採集處理方法,其特徵在於,根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,通過功率譜減法對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號。

實施方式

圖1示出了《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統的結構示意圖,所述汽車語音指令採集處理系統,包括主通道聲音拾取裝置MC3、左側通道聲音拾取裝置MC1、右側通道聲音拾取裝置MC2、第一降噪單元U1、第二降噪單元U2和信號處理單元U3,其中,左側通道聲音拾取裝置MC1和右側通道聲音拾取裝置MC2均與第一降噪單元U1電連線、主通道聲音拾取裝置MC3與第二降噪單元U2電連線,所述第一降噪單元U1和第二降噪單元U2均與信號處理單元U3電連線,第一降噪單元U1和第二降噪單元U2彼此電連線。
具體地,第一:主通道聲音拾取裝置MC3,用於獲取主通道聲音信號;左側通道聲音拾取裝置MC1,用於獲取左側通道聲音信號;右側通道聲音拾取裝置MC2,用於獲取右側通道聲音信號。
這裡,這三個聲音拾取裝置都設定在汽車儀表台上,其中,用於拾取主通道聲音信號的主通道聲音拾取裝置MC3(例如主通道麥克風)設定在正對駕駛員的位置,用於拾取左側通道聲音信號的左側通道聲音拾取裝置MC1(例如左側通道麥克風)位於所述主通道聲音拾取裝置MC3的左側並且靠近汽車發動機的位置,所述右側通道拾取裝置(例如右側通道麥克風)位於所述主通道聲音拾取裝置MC3的右側並且正對副駕駛乘客的位置。通過上述對各個聲音拾取裝置的位置設定,可以實現:主通道聲音拾取裝置MC3拾取到的聲音信號中,駕駛員的控制指令所占的比重相對較大,即主通道聲音拾取裝置MC3主要用於拾取駕駛員的控制指令;另外,左側通道聲音拾取裝置MC1拾取到的聲音信號中,發動機噪聲和車外噪聲所占的比重相對較大,即左側通道聲音拾取裝置MC1主要用於拾取發動機噪聲和車外噪聲;再有,右側通道聲音拾取裝置MC2拾取到的聲音信號中,空調系統噪聲和副駕駛乘客噪聲所占的比重相對較大,即右側通道聲音拾取裝置MC2主要用於拾取空調系統噪聲和副駕駛乘客噪聲。
第二:第一降噪單元U1,用於對所述左側通道聲音拾取裝置MC1傳送的左側通道聲音信號和所述右側通道聲音拾取裝置MC2傳送的右側通道聲音信號分別進行模數轉換(將模擬信號轉換為數位訊號),得到左側通道數位訊號和右側通道數位訊號。所述第一降噪單元U1,還用於將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號,並將該疊加後的聲音信號傳送給第二降噪單元U2,以用於後續處理。
第二降噪單元U2,用於對所述主通道聲音拾取裝置MC3傳送的主通道聲音信號進行模數轉換,得到主通道數位訊號。
這裡,第一降噪單元U1和第二降噪單元U2均優選為美國安森美半導體公司研發的型號是R262的寬頻語音捕捉降噪集成晶片,該集成晶片既具備語音捕獲處理功能又具備降噪功能。所述左側通道聲音拾取裝置MC1將獲取到的左側通道聲音信號傳送給第一降噪單元U1,第一降噪單元U1對該左側通道聲音信號進行模數轉換,得到相應的左側通道數位訊號;類似地,所述右側通道聲音拾取裝置MC2將獲取到的右側通道聲音信號傳送給第一降噪單元U1,第一降噪單元U1對該右側通道聲音信號進行模數轉換,得到相應的右側通道數位訊號。所述主通道聲音拾取裝置MC3將獲取到的主通道聲音信號傳送給第二降噪單元U2,第二降噪單元U2對該主通道聲音信號進行模數轉換,得到相應的主通道數位訊號。
第三,第一降噪單元U1將左側通道數位訊號和右側通道數位訊號傳送給信號處理單元U3,同時第二降噪單元U2也將主通道數位訊號傳送給信號處理單元U3,所述信號處理單元U3可以選擇為中央處理器、嵌入式處理器、可程式邏輯控制器和單片機中的一種,在《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》的一優選的實施例中,信號處理單元U3優選為單片機,具體為Microchip.半導體公司研發的型號為PIC18F2682的單片機。
信號處理單元U3利用左側通道數位訊號和右側通道數位訊號對主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號,具體用到的降噪算法是該領域技術人員常採用的功率譜減法,該方法的主要包括以下步驟:
(1)讀入三路數位訊號,標記為V0,V1,V,分別依次對應左側通道數位訊號、右側通道數位訊號和主通道數位訊號,其中主通道數位訊號離駕駛員的距離最近,語音信號最明顯;
(2)對三路數位訊號V0,V1,V同時進行分幀處理,幀長為256點,幀移為128點,不足補0;
(3)對三路信號V0,V1,V進行漢明濾波;
(4)對信號V採用短時平均能量算法進行語音端點識別;
(5)對三路語音信號同時進行快速傅立葉變換FFT;
(6)求取信號V的語音和噪聲的功率譜;
(7)求取信號V的信號與噪聲的頻域功率比,再利用查表法獲取信號V0的降噪係數α和信號V1的降噪係數β;
(8)利用功率譜減法:E(V)-αE(V0)-βE(V1),計算降噪後的信號V的功率;
(9)對降噪後的信號V的功率和降噪前的信號V的相位進行快速傅立葉反變換IFFT,變換後的數據值保留實部;
(10)去漢明窗;
(11)將分幀信號轉換為語音信號,調製輸出信號,從而得到降噪後的數位訊號。
第四,信號處理單元U3將獲取到的降噪後的數位訊號返回給第二降噪單元U2,第二降噪單元U2根據所述第一降噪單元U1傳送的疊加後的聲音信號以及所述信號處理單元U3傳送的降噪後的數位訊號,對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令。
這裡,疊加後的聲音信號可以看成是噪聲的集合(發動機噪聲和車外噪聲、以及空調系統噪聲和副駕駛乘客噪聲),降噪後的數位訊號可以看成是經過信號處理單元U3處理後的目標信號,利用所述疊加後的聲音信號以及降噪後的數位訊號,對控制指令占較大比重的主通道聲音信號進行降噪處理的方法,為該領域技術人員常規採用的算法,該算法現已集成在第二降噪單元U2的內部,從而第二降噪單元U2可以通過其內部的存儲的算法,利用疊加後的聲音信號和降噪後的數位訊號,對所述主通道聲音信號進行降噪處理,對左側通道和右側通道的噪聲信號進行衰減和濾除,得到降噪後的語音指令。即輸出較為清晰的駕駛員聲音指令信號,達到提升聲音指令識別率的目的。
綜上,《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統,能夠有效濾除發動機噪聲、車外噪聲、空調系統以及副駕駛噪聲,提高了駕駛員控制指令的識別率,保證了車輛的行車安全。
進一步地,如圖2所示,是《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理系統的電路圖,左側通道聲音拾取裝置MC1通過電容C9耦合將左側通道聲音信號送至第一降噪單元U1的G1連線埠,進行模數轉換,得到左側通道數位訊號;同樣地,右側通道聲音拾取裝置MC2通過電容C10耦合將右側通道聲音信號送至第一降噪單元U1的E1連線埠,進行模數轉換,得到右側通道數位訊號;第一降噪單元U1還對左側通道聲音信號和右側通道聲音信號做疊加處理,得到疊加後的聲音信號,並將疊加後的聲音信號通過D6連線埠傳送至第二降噪單元U2的G1連線埠,以備後續處理。
主通道聲音拾取裝置MC3通過電容C14耦合將主通道聲音信號送至第二降噪單元U2的E1連線埠,進行模數轉換,得到主通道數位訊號。
第一降噪單元U1分別將左側通道數位訊號和右側通道數位訊號經過其C7連線埠,送至信號處理單元U3的11連線埠;同時第二降噪單元U2也將主通道數位訊號經過其C7連線埠,送至信號處理單元U3的12連線埠。信號處理單元U3利用左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,結合功率譜減法對主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號,並通過其5連線埠傳送至第二降噪單元U2的C3連線埠,同時通過其4連線埠向第二降噪單元U2傳送時鐘信號。
第二降噪單元U2利用其G1連線埠接收到的疊加後的聲音信號以及其C3信號接收到的降噪後的數位訊號,結合該第二降噪單元U2內部存儲的降噪算法,對其E1連線埠接收到的主通道聲音信號進行降噪處理,將左側通道或右側通道的噪聲信號進行衰減和濾除,最終得到降噪後的語音指令,即得到較為清晰的駕駛員聲音指令信號,達到提升聲音指令識別率的目的。
另外,再次參照圖2,第一存儲單元U5和第二存儲單元U6的型號均為CAT25640,分別為第一降噪單元U1和第二降噪單元U2提供存儲信息,第一存儲單元U5的數據I/O連線埠1,2,5,6分別與第一降噪單元U1的I/O連線埠C9,B8,A9,A7相連線,第二存儲單元U6的數據I/O連線埠1,2,5,6分別與第二降噪單元U2的I/O連線埠C9,B8,A9,A7相連線,電容C1至C6,C16至C20分別為第一降噪單元U1和第二降噪單元U2的抗干擾電容,主要用於濾除尖脈衝干擾,第二降噪單元U2的D6I/O連線埠和電容C13組成模擬音頻輸出電路,復位單元U4為安森美半導體公司研發的型號為MAX809的上電復位積體電路,該復位單元U4的第2腳接信號處理單元U3的第1腳,組成上電復位電路,電容CX1為信號處理單元U3的晶體振盪器電容,C25,C26和電容CX1組成信號處理單元U3的時鐘電路,電容C8、C27和C28組成信號處理單元U3、第一降噪單元U1和第二降噪單元U2的電源供電濾波電容,信號處理單元U3為Microchip.半導體公司研發的型號為PIC18F2682的單片機,該信號處理單元U3主要通過其4腳和5腳對第二降噪單元U2進行編程控制,特別地,作為擴展,信號處理單元U3也可以通過其2腳和3腳對第一降噪單元U1進行編程控制。
相應地,《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例還提供一種汽車語音指令採集處理方法,如圖3所示,是該方法的流程圖,所述汽車語音指令採集處理方法包括以下步驟:
步驟301:獲取主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號。
步驟302:對所述主通道聲音信號、左側通道聲音信號和右側通道聲音信號分別進行模數轉換,得到主通道數位訊號、左側通道數位訊號和右側通道數位訊號。
步驟303:根據所述左側通道數位訊號和右側通道數位訊號,對所述主通道數位訊號進行降噪處理,得到降噪後的數位訊號。
步驟304:將所述左側通道聲音信號和所述右側通道聲音信號進行疊加,得到疊加後的聲音信號。
步驟305:根據所述疊加後的聲音信號和所述降噪後的數位訊號對所述主通道聲音信號進行降噪處理,得到降噪後的語音指令。
《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例汽車語音指令採集處理方法,能夠有效濾除發動機噪聲、車外噪聲、空調系統以及副駕駛噪聲,提高了駕駛員控制指令的識別率,保證了車輛的行車安全。
上述方法的各步驟的具體實施方式可參照前面《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》實施例的系統中的描述,在此不再贅述。
需要說明的是,以上所描述的系統實施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位於一個地方,或者也可以分布到多個網路單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模組來實現該實施例方案的目的。該領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下,即可以理解並實施。

榮譽表彰

2018年12月20日,《一種汽車語音指令採集處理系統及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

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