一种智能家居语音降噪处理系统

本发明涉及智能家居控制领域，具体涉及一种智能家居语音降噪处理系统。

背景技术：

1、与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情，在进行人机交互过程中语音识别就是其中要涉及到的关键学技术，语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术，语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。语音识别技术在智能家居中也广泛的会使用到，通过语音进行智能家居控制也越来越流行。

2、现有的智能家居控制系统，智能化较低，大部分还仍需要人进行手工操作，并且现有的智能家居控制系统使用语音控制时，噪音的存在容易影响语音识别，导致最终控制出错，给智能家居控制系统的使用带来了一定的影响，因此，提出一种智能家居语音降噪处理系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的智能家居控制系统，智能化较低，大部分还仍需要人进行手工操作，并且现有的智能家居控制系统使用语音控制时，噪音的存在容易影响语音识别，导致最终控制出错，给智能家居控制系统的使用带来了一定的影响的问题，提供了一种智能家居语音降噪处理系统。

2、本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括室内语音采集模块、室外语音采集模块、语音处理模块、语音提取出模块、室内信息采集模块、指令生成模块、语音库、控制模块、指令发送模块、智能家居与智能门锁；

3、所述室内语音采集模块包括多个安装在家中不同位置语音采集设备，所述室内语音采集模块用于采集室内产生的语音信息；

4、所述室外语音采集模块为安装在智能门锁上的语音采集设备，所述室内外语音采集模块用于采集室外产生的语音信息，所述语音库中预存了用户触发控制智能家居和智能门锁运行的关键词库，所述关键词库中的关键词包括开关灯相关的词库、温度调控相关的词库、换气相关的词库、开门相关的词库与洗澡相关的词库；

5、所述语音处理模块用于接收室内语音信息与室外语音信息并对室内语音信息与室外语音信息进行降噪处理，同时语音处理模块对室外语音信息进行身份认证处理，经过降噪处理的室内语音信息与经过降噪和身份认证的室外语音信息被发送到语音提取模块进行；

6、所述语音提取模块从语音库中提取出关键词库，从室内语音信息与室外语音信息中进行关键词检索，当从室内语音信息与室外语音信息中检索到关键词时，即生成与关键词相关的智能家居响应信息与智能门锁开关信息，所述智能家居响应信息与智能门锁开关信息被发送到生成模块；

7、所述室内信息采集模块用于采集室内信息，室内信息包括：室温信息、室内光照度信息、热水器温度信息与室内空气质量信息；

8、所述指令生成模块对采集到的室内信息与智能家居响应信息处理生成对应的智能家居控制指令，所述指令生成模块将智能门锁开关信息转化智能门锁开关指令；

9、所述控制模块将智能家居控制指令与智能门锁开关指令发生到指令发送模块；

10、所述指令发送模块将智能家居控制指令发送到智能对应的智能家居，所述指令发送模块将智能门锁开关指令发送到智能门锁。

11、优选的，所述语音处理模块采用进行降噪处理，降噪处理的具体过程如下：

12、步骤一：导入采集到语音内容为纯语音和单频干扰的叠加，

13、步骤二：对导入语音内容进行采样得到其中ω^n(n)＝2π∫0/∫s；

14、步骤三：参考输入为标准正弦波和余弦波的叠加得到x1和x2，

15、步骤四：x1,x2可以构成任意幅度和相位的正弦波y(n)，通过lms自适应系数调整，使y(n)在幅度和相位与原始输入的单频干扰相同，清除单频干扰信号；

16、步骤五：消除掉单频干扰信号之后得到消噪后的语音信息。

17、优选的，所述语音处理模块对室外语音信息进行身份认证处理的具体过程如下：

18、s1:提取出室外语音采集模块采集到的外部请求开门的语音信息，开门语音信息为预设的一段字符；

19、s2：将采集到的外部请求开门的语音信息进行声纹化处理得到实时声纹k实；

20、s3：将预存在语音库中的预设开门语音信息也进行声纹化处理，得到预设声纹k预；

21、s4：对实时声纹k实与预设声纹k预之间进行相似度的比对，当实时声纹k实与预设声纹k预完全相同时即身份认证通过。

22、优选的，提取出经过身份验证的室外语音信息，当从室外语音相关信息中匹配到开门相关的词库内的关键词时即生成智能门锁开关信息。

23、优选的，所述智能家居响应信息包括空调响应信息、热水器响应信息、照明灯响应信息与空气净化器响应信息；

24、所述空调响应信息的具体处理过程如下：

25、ss1：提取出多个语音采集设备采集到的语音信息，对其进行降噪处理之后语音提取模块从多个语音信息中提取与温度调控相关的词库内的关键词相匹配的内容；

26、ss2：将多个语音采集设备的数量标记为p，当有大于p/4数量的语音信息中匹配到与温度调控相关的词库内的关键词时，即直接生成空调响应信息；

27、ss3：当语音信息中匹配到与温度调控相关的词库内的关键词的数量小于p/4的数量时，提取出此时采集到的实时室温信息；

28、ss4：当此时采集到的实时室温信息大于预设温度a1或者小于预设温度a2时即生成直接生成空调响应信息；

29、所述热水器响应信息的具体处理过程如下：

30、sss1：提取出多个语音采集设备采集到的语音信息，对其进行降噪处理之后语音提取模块从多个语音信息中提取与洗澡相关的词库内的关键词相匹配的内容；

31、sss2：当语音信息中匹配到与洗澡相关的词库内的关键词的数量大于p/4的数量时，提取出此时的采集到热水器温度信息，当此时的热水器温度信息小于预设温度信息时即生成热水器响应信息；

32、所述照明灯响应信息，所述照明灯响应信息包括开灯信息与关灯信息，所述开灯信息与关灯信息的具体处理过程如下：

33、sa1：提取出多个语音采集设备采集到的语音信息，对其进行降噪处理之后语音提取模块从多个语音信息中提取与开关灯相关的词库相匹配的内容；

34、sa2：将多个语音采集设备的数量标记为p，当有大于p/4数量的语音信息中匹配到与开关灯相关的词库的关键词时，当匹配到的为开灯信息时即直接生成开灯信息，当匹配到的为关灯信息时即直接生成关灯信息；

35、sa3：当语音信息中匹配到与开关灯相关的词库的关键词小于p/4的数量时，提取出此时的采集到室内光照度信息，当此时的室内光照度信息小于预设光照度时即生成开灯信息；

36、所述空气净化器响应信息的具体处理过程如下：

37、ssa1：提取出多个语音采集设备采集到的语音信息，对其进行降噪处理之后语音提取模块从多个语音信息中提取与、换气相关的词库内的关键词相匹配的内容；

38、ss2：将多个语音采集设备的数量标记为p，当有大于p/4数量的语音信息中匹配到与换气相关的词库内的关键词时，即直接空气净化器响应信息；

39、ss3：当语音信息中匹配到与换气相关的词库内的关键词的数量小于p/4的数量时，提取出此时采集到的实时室内空气质量信息；

40、ss4：当此时采集到的室内空气质量信息小于预设值空气质量信息时，即生成空调空气净化器响应信息。

41、本发明相比现有技术具有以下优点：该种基于语音识别的智能家居控制系统，能够对采集到语音信息进行更好的消噪降噪处理，有效的减少了噪音影像语音识别的状况发生，并且通过设置了多种关键词库配合着实时采集室内的各种不同信息，在进行语音控制时同时考虑语音内容与实际室内信息，来进行综合评估后对家居进控制，该种设置使得该系统更加的智能化，有效的避免了用户的无心的语音内容中带有相关关键词导致的家居误启动的状况发生，让该系统更加值得推广使用。