Matlab基于语音识别的信号灯图像模拟控制技术。 语音信号的端点检测是进行语音识别的一个基本步骤它是特征训练和识别的基础。 端点检测是指在语音信号中查找各种段落(如音素、音节、词素)的始点和终点的位置并从语音信号中消除无声段进而实现对语音有效信号段的截取。深夜的实验室里总有些奇奇怪怪的想法会突然冒出来。某天盯着十字路口的红绿灯发呆时突然想要是能用语音直接控制信号灯该多有趣于是打开Matlab开始折腾这个声控红绿灯的脑洞项目。要让机器听懂红灯停绿灯行首先要解决语音信号里的废话过滤。就像我们接电话时能自动忽略背景的键盘声端点检测就是给语音信号划重点的技术。这里有个实战小技巧——短时能量过零率双剑合璧。先来段Matlab代码加载语音信号[voice, fs] audioread(command.wav); t (0:length(voice)-1)/fs; subplot(3,1,1); plot(t,voice); title(原始语音波形);这段代码读入语音文件后我们能看到声音波形像心电图一样起伏。但怎么自动找到有效语音段呢试试分帧处理frame_len 256; % 每帧256个采样点 frames enframe(voice, hamming(frame_len), frame_len/2); % 汉明窗分帧这里用enframe函数把长语音切成小段就像把长视频剪成短视频片段。汉明窗能缓解信号截断带来的频谱泄露50%的重叠保证信息不丢失。Matlab基于语音识别的信号灯图像模拟控制技术。 语音信号的端点检测是进行语音识别的一个基本步骤它是特征训练和识别的基础。 端点检测是指在语音信号中查找各种段落(如音素、音节、词素)的始点和终点的位置并从语音信号中消除无声段进而实现对语音有效信号段的截取。接下来计算每帧的短时能量就像给语音信号测脉搏energy sum(frames.^2, 2); threshold_energy 0.2*max(energy); % 动态能量阈值这时候如果直接画能量曲线会发现语音段像过山车一样明显突起。但单独用能量检测容易把突发噪声当人声这时候过零率就该登场了zcr sum(abs(diff(sign(frames),1,2)),2)/(2*frame_len); threshold_zcr 0.35*max(zcr);过零率像在数语音信号穿越零点的次数浊音段的过零率通常比清音低。当同时满足能量和过零率阈值时就能锁定有效语音段voiced_frames find(energythreshold_energy zcrthreshold_zcr);这波操作下来原本长达5秒的录音可能只需要关注中间2秒的有效指令。不过实际调试中发现说绿灯时爆破音g可能会被误判为噪声这时需要调整窗函数类型和帧长参数。特征提取部分可以玩点花活比如用MFCC梅尔频率倒谱系数mfcc_params mfcc(init, fs, Mfcc, true); mfcc_coeff mfcc(voice, mfcc_params);MFCC系数就像给声音拍X光片能捕捉人耳敏感的频谱特征。不过对简单指令识别来说过高的维度反而增加计算量这时候需要做特征选择。最后把识别结果映射到信号灯控制figure(Color,k); rectangle(Position,[0 0 1 3],FaceColor,[0.3 0.3 0.3]); hold on; red rectangle(Position,[0.2 2 0.6 0.6],Curvature,1,FaceColor,r); green rectangle(Position,[0.2 0.8 0.6 0.6],Curvature,1,FaceColor,g); text(0.4,3.2,声控信号灯,Color,w,FontSize,14); if strcmp(command,绿灯) set(red,FaceColor,[0.5 0 0]); set(green,FaceColor,g); end这个简陋的GUI界面虽然比不上真实信号灯但当第一次用绿灯口令真的点亮绿色圆圈时还是能感受到代码与物理世界联动的奇妙。当然实际部署要考虑环境噪声、口音差异等问题但作为原型验证已经足够有趣——至少下次堵车时可以幻想自己用语音指挥交通的场面了。