一种声纹模拟信号分析方法及装置与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种声纹模拟信号分析方法及装置。

背景技术：

1、声纹传感器是采集声纹信号的微机械传感器，也是声纹监测装置的关键器件。传感器可以分为模拟传感器和数字传感器两类，声纹传感器多为模拟传感器，输出模拟信号。

2、传统的声纹信号分析方法首先会对声纹传感器输入的模拟信号量进行12bit以上精度的ac/dc采样，经主控处理器转化为数字信号后再进行分析和处理，噪声干扰大、功耗高、耗费运算时间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种声纹模拟信号分析方法及装置，该方法直接对声纹模拟传感信号直接进行数据识别计算和分类，解决了现有声纹模拟信号分析方法功耗大、浪费时间的问题。

2、为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、一种声纹模拟信号分析方法，包括以下步骤s1至s5：

4、s1、采集原始声纹模拟信号。

5、s2、对原始声纹模拟信号进行特征提取，得到差分声纹功率信息。

6、s3、通过非线性函数提取差分声纹功率信息中的频率特征分量。

7、s4、通过矩阵乘法运算对频率特征分量进行识别计算，得到有效声纹模拟信号。

8、s5、触发主控处理器，并将有效声纹模拟信号发送至主控处理器进行模数转换处理。

9、可选地，步骤s2包含以下步骤s21至s23：

10、s21、对原始声纹模拟信号进行滤波处理，得到多个不同频段的声纹频率信号。

11、s22、对各频段声纹频率信号进行均方根运算，得到瞬时均方根功率。

12、s23、采用二分法将瞬时均方根功率分为快、慢能量分量，得到差分声纹功率信息。

13、可选地，所述均方根运算的表达式为：

14、

15、其中，x为声纹频率信号，i为频段编号。

16、可选地，所述非线性函数的表达式为：

17、

18、其中，x为差分声纹功率信息。

19、可选地，所述矩阵乘法运算的表达式为：

20、

21、x＝(x1，x2，…，xn)：

22、w＝(w1，w2，…，xm)，m＜＜n：

23、其中，j＝1，2，…，n-m+1；x为频率特征分量；w为卷积核。

24、一种声纹模拟信号分析装置，包括：传感器接口，用于采集原始声纹模拟信号；模拟滤波单元，用于对原始声纹模拟信号进行特征提取，得到差分声纹功率信息；非线性运算单，元用于通过非线性函数提取差分声纹功率信息中的频率特征分量；矩阵乘法单元，用于通过矩阵乘法运算对频率特征分量进行识别计算，得到有效声纹模拟信号；通信接口用于，触发主控处理器，并将有效声纹模拟信号发送至主控处理器进行模数转换处理。

25、可选地，模拟滤波单元包括：前级滤波模块，用于对原始声纹模拟信号进行滤波处理，得到多个不同频段的声纹频率信号；特征提取模块，用于对各频段声纹频率信号进行均方根运算，得到瞬时均方根功率；数据调制模块用于，采用二分法将瞬时均方根功率分为快、慢能量分量，得到差分声纹功率信息。

26、可选地，所述均方根运算的表达式为：

27、

28、其中，x为声纹频率信号，i为频段编号。

29、可选地，所述非线性函数的表达式为：

30、

31、其中，x为差分声纹功率信息。

32、可选地，所述矩阵乘法运算的表达式为：

33、

34、x＝(x1，x2，…，xn)：

35、w＝(w1，w2，…，xm)，m＜＜n：

36、其中，j＝1，2，…，n-m+1；x为频率特征分量；w为卷积核。

37、本发明的有益效果：

38、本申请直接对声纹模拟传感信号进行数据识别计算和分类，只有监测到有效声纹信号时才发出唤醒信号唤醒后续主控处理器，只有效声纹信号被送入后续主控处理器进行模数转换处理，节省了主控处理器分析无用数据浪费的时间，从而降低功耗和存储空间要求，减少噪声信号的干扰，更准确的判别声纹信号。

技术特征：

1.一种声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

6.一种声纹模拟信号分析装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

9.根据权利要求6所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

10.根据权利要求6所述的声纹模拟信号分析方法，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种声纹模拟信号分析方法及装置。方法包括：采集原始声纹模拟信号。对原始声纹模拟信号进行特征提取，得到差分声纹功率信息。通过非线性函数提取差分声纹功率信息中的频率特征分量。通过矩阵乘法运算对频率特征分量进行识别计算，得到有效声纹模拟信号。触发主控处理器，并将有效声纹模拟信号发送至主控处理器进行模数转换处理。直接对声纹模拟传感信号进行数据识别计算和分类，降低功耗和存储空间要求，减少噪声信号的干扰。技术研发人员：丁梁,赵伟苗,陈浩,章立宗,王建军,顾伟,杨彪,秦建松,张金鹏,殷常斌,苗伟,汪磊,刘炜,任基铭,吴涛,蒋春锋,陈岳峰,刘安文,李勇,张晓波,邬明亮,黄强强,陈扬军,冯新江,梁皓,魏健,陈文浩,陶旭东,杨智海,林开福,孙局宾,崔佳嘉,张中,傅伟栋,严铭铭,张黎捷,邢恩恺,施光南,张继轩,董钦,沈旭东,金钢,贺明受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司双创中心技术研发日：技术公布日：2024/2/29