一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統的制作方法
【專利摘要】一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，該系統包括：語音輸入模塊、數據化模塊、特征篩選模塊、對比分析模塊、數據分析立體化模塊、對比相關度檢驗模塊、結果輸出模塊、數據檢索模塊；其中，語音輸入模塊，用來保存輸入的語音信息；數據化模塊實現將將輸入的語音信轉換為數字化向量；特征篩選模塊，用于將輸入語音信號的數字化向量，對信號進行分割處理，數據分析立體化模塊，將分割后的數字化向量進行立體化分析處理；對比相關度檢驗模塊，用于計算各個對應分割時間域之間的相關度大小；結果輸出模塊，用于分析輸入語音信號和對比語音信號的相似度大小，數據檢索模塊，用于完成最終的數據庫檢索過程。
【專利說明】一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及信息查詢的領域，尤其涉及一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統。
【背景技術】
[0002]傳統的數據庫查詢方式，通常采用通過鍵盤輸入相應的關鍵檢索字符來實現，但是在一些特殊情況下，為了提高檢索效率，可以采用語音輸入的方式來進行數據庫的信息檢索，但是這樣檢索輸入方式所遇到的困難也較多，比如:全世界有近百種官方語言，每種語言又有多達幾十種方言，同種語言在不同方言的語音上相差懸殊，這樣隨著語言環境的改變，系統性能會變差。
[0003]在強噪聲干擾下，會導致語音信息的準確度降低。因為語音數據大部分是在接近理想條件下采集的，語音信息的編碼方案在研制的時候，都要在高保真設備上錄制，尤其要在無噪聲環境下錄音。然而當語言處理由實驗室走向實際應用時，環境噪聲的存在會造成很大的影響。
[0004]上述的這些問題，都給數據庫的語音檢索在實際中的應用和實現帶來了很多困難，尤其是數據庫信息查詢，對檢索詞匯更是有較高的要求，才能實現快速準確地獲取信
肩、O
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，改變傳統的鍵盤輸入信息的檢索手段，通過語音傳輸檢索命令，實現快速信息查詢。這種檢索方式不僅能避免傳統輸入方式的繁瑣，而且能提高檢索的速度和效率。
[0006]要解決上述通過語音輸入來實現數據庫檢索所遇到的問題，需要設計一個適應性和處理能力都非常高的信息系統。
[0007]—種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，包括:
[0008]語音輸入模塊，用來保存輸入的語音信息；
[0009]數據化模塊，用來將輸入的語音信轉換為數字化向量；通過對語音信號做離散函數變換和對數處理，將語音波形信號轉換為具有時間和維數的向量形式，便于通過特征篩選模塊提取和分析語音信號的特征；
[0010]特征篩選模塊，用于將語音目標模型數據庫中提取的語音特征模型數字化向量，通過特征篩選模塊進行分割處理，得到按時間域劃分的小段數字化向量，通過特征篩選模塊，調用語音目標模型數據庫中提取的語音特征模型數字化向量，進行等長度時間域的劃分，保證兩者的信號時長一致，確保后續對比分析模塊調用的數據準確可靠；
[0011]在對比分析模塊中，包含有數據分析立體化模塊和對比相關度檢驗模塊；
[0012]數據分析立體化模塊，能夠將分割成小段后的數字化向量進行立體化分析處理，得到信號的立體效果圖，便于后續數據分析處理；[0013]對比相關度檢驗模塊，用于計算和比較各個對應分割時間域之間的相關度大小；
[0014]結果輸出模塊，用于綜合分析輸入語音信號和目標模型數據庫對比語音信號的相似度大小，并結合設定的響應閥值大小進行判斷，若大于設定的閥值，則輸出檢測信號。若小于閥值，則改變時間域的范圍，進行下一輪分析；
[0015]數據檢索模塊，將結果輸出模塊的語音檢測結果，輸入到數據庫中進行檢索，完成最終的數據庫檢索過程，并將最終檢索結果反饋給用戶；
[0016]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中，
[0017]語音輸入模塊中包含有，三階時域帶通濾波裝置，通過該裝置來改變輸入信號的
歸一化頻帶能量。
[0018]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中
[0019]數據化模塊中包含有，頻帶分析裝置，通過該裝置，在不同信號頻帶上分別估計基頻，然后將各個頻帶的估計結果融合形成最后的頻帶估計結果。
[0020]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中
[0021]數據化模塊中包含有，信號噪聲去除裝置，該裝置通過提高不規則音頻信號的特征，將音頻信號加漢明窗做傅里葉函數變換，將變換后的結果取對數后進行高通濾波，得到增加的頻譜。
[0022]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中
[0023]數據化模塊中包含有，語音信號向量化裝置，通過該裝置，將輸入的語音分幀，計算每一個幀的對數能量，并采用自動閥值在能量曲線中尋找局部極大值點。確定了局部能量極大值點后，語音的時長就是相鄰極值點的距離，輸入的語音信號就可以用一個向量表示。
[0024]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中
[0025]特征篩選模塊中包含有，數據信號歸正化裝置，該裝置能夠在數據進入對比分析模塊之前，將輸入的語音信號和目標模型數據庫中的語音信號同時做歸正處理。
[0026]一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中
[0027]數據化模塊中包含有，信號幀分析裝置，該裝置能夠對獲取的語音信息先作一次傅里葉變化，得到對應第一特征值；再作一次傅里葉變換，得到第二特征值，以此來分析語言幀之間的變化特征，提高語音識別的精確度。
[0028]在數據檢索的過程中，通過對輸入的檢索語音信息進行數據化處理，從檢索目標信號和檢索數據輸入信息提取特征向量，得到參考特征向量和輸入特征向量。計算參考信號和輸入信號間的相似度，如果超過閥值，則認為在輸入數據的當前位置檢測到了參考信號。最后，將輸入信號上的直方窗向前移動，繼續上述對比分析過程。
[0029]在分析過程中，將輸入的語音信號通過三階時域帶通濾波器，設第J個帶通濾波器的輸出為yj(k)，頻帶j的短時能量為
[0030]
【權利要求】
1.一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，包括: 語音輸入模塊，用來保存輸入的語音信息； 數據化模塊，用來將輸入的語音信轉換為數字化向量；通過對語音信號做離散函數變換和對數處理，將語音波形信號轉換為具有時間和維數的向量形式，便于通過特征篩選模塊提取和分析語音信號的特征； 特征篩選模塊，用于將輸入語音信號的數字化向量，通過特征篩選模塊進行分割處理，得到按時間域劃分的小段數字化向量，通過特征篩選模塊，調用語音目標模型數據庫中提取的語音特征模型數字化向量，進行等長度時間域的劃分，保證兩者的信號時長一致，確保后續分析對比分析模塊調用的數據準確可靠； 在對比分析模塊中，包含有數據分析立體化模塊和對比相關度檢驗模塊； 數據分析立體化模塊，能夠將分割成小段后的數字化向量進行立體化分析處理，得到信號的立體效果圖，便于后續數據分析處理； 對比相關度檢驗模塊，用于計算和比較各個對應分割時間域之間的相關度大小；結果輸出模塊，用于綜合分析輸入語音信號和目標模型數據庫對比語音信號的相似度大小，并結合設定的響應閥值大小進行判斷，若大于設定的閥值，則輸出檢測信號；若小于閥值，則改變時間域的范圍，進行下一輪分析； 數據檢索模塊，將結果輸出模塊的語音檢測結果，輸入到數據庫中進行檢索，完成最終的數據庫檢索過程，并將最終檢索結果反饋給用戶。
2.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中， 語音輸入模塊中包含有，三階時域帶通濾波裝置，通過該裝置來改變輸入信號的歸一化頻帶能量。
3.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中 數據化模塊中包含有，頻帶分析裝置，通過該裝置，在不同信號頻帶上分別估計基頻，然后將各個頻帶的估計結果融合形成最后的頻帶估計結果。
4.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中 數據化模塊中包含有，信號噪聲去除裝置，該裝置通過提高不規則音頻信號的特征，將音頻信號加漢明窗做傅里葉函數變換，將變換后的結果取對數后進行高通濾波，得到增加的頻譜。
5.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中 數據化模塊中包含有，語音信號向量化裝置，通過該裝置，將輸入的語音分幀，計算每一個幀的對數能量，并采用自動閥值在能量曲線中尋找局部極大值點；確定了局部能量極大值點后，語音的時長就是相鄰極值點的距離，輸入的語音信號就可以用一個向量表示。
6.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中 特征篩選模塊中包含有，數據信號歸正化裝置，該裝置能夠在數據進入對比分析模塊之前，將輸入的語音信號和目標模型數據庫中的語音信號同時做歸正處理。
7.根據權利要求1所述的一種用于數據庫信息查詢的語音查詢系統，其中 數據化模塊中包含有，信號幀分析裝置，該裝置能夠對獲取的語音信息先作一次傅里葉變化，得到對應第一特征值；再作一次傅里葉變換，得到第二特征值，以此來分析語言幀之間的變化特征，提高語音識別的精確度。
【文檔編號】G10L25/54GK103730129SQ201310578994
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】儲冬紅 申請人:長江大學, 嚴九洲