異常聲音檢測和識別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】異常聲音檢測和識別系統(tǒng)，是一種基于短時處理異常聲音檢測和識別技術，通過對異常聲音進行采集、預處理、然后進行整合形成樣本庫，然后對樣本庫進行預加重、加窗分幀，最后進行特征提取，識別出結果，在安全監(jiān)控方面應用可以使得在的目標跟蹤系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)更加的完善了，性能更好了，實現(xiàn)方法更加簡單了，系統(tǒng)的智能型越來越高了，在工業(yè)領域應用可以降低人工排檢效率，提高生產(chǎn)率，有利于工業(yè)生產(chǎn)向著小型化、網(wǎng)絡化、自動化、智能化的方向發(fā)展。
【專利說明】異常聲音檢測和識別系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種聲音檢測識別技術，特別涉及的是一種基于短時處理異常聲 音檢測和識別技術。

【背景技術】
[0002] 聲音，它沒有質(zhì)量，但是它能產(chǎn)生能量效果；聲音，它是一種縱波，但是它又不同于 光波，光有光子，它是有動量、有能量、有質(zhì)量的，而在物理上只有壓力的聲音是沒有質(zhì)量。 作為聲音一種的異常聲音，就完全具備聲音如上述所說的這些特性。
[0003] 目前，對于異常聲音檢測與識別技術的研究相對來說起步很晚、發(fā)展比較緩慢，而 且這類系統(tǒng)仍舊是沿用的是語音處理的一些方法。那么，對于既包括語音信號，又包括非語 音信號的異常聲音的研究就會更加復雜、更加困難一些，但是呢，這方面的研究又有很好的 前瞻性，所以說，異常聲音檢測識別系統(tǒng)將會受到越來越多的關注。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種異常聲音檢測和識別系統(tǒng)，利用比較成熟的MFC(Mel頻 率倒譜系數(shù)）參數(shù)，來對異樣聲音進行檢測和識別，從而促進聲音檢測和識別的方式更加簡 潔、商效。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，具體步驟如下： (1)快速傅里葉變換FFT:是一種離散傅里葉變換，計算速度較快，可以將時域的異常 聲音信號轉換成其相應的功率譜。
[0006] (2)三角窗濾波組：濾波器組一般是由若干個線性分布的基于梅爾頻率的三角窗 濾波器組，一般一組包含24個三角窗濾波器，對異常聲音信號的功率譜進行濾波處理，盡 可能減小無用信號對有用信號的干擾。
[0007] (3)求對數(shù)：即對濾波器組的輸出取對數(shù)，可以使異常聲音信號序列的變化在一定 的范圍內(nèi)比較明顯，而又不影響主要的變化趨勢。
[0008] (4)離散余弦變換（DiscreteCosineTransformation,DCT):可以壓縮樣本空間， 減少各維異常聲音信號之間的相關性，達到降低維數(shù)的效果，減少運算量，提高效率。
[0009] (5)譜加權：由于一些參數(shù)會受到一定條件的影響，而為提高低階參數(shù)、高階參數(shù) 的分辨能力比較低，就進行了該操作。
[0010] (6)倒譜均值減（CepstrumMeanSubtraction,CMS):減小異常聲音信號的輸入 信道對特征參數(shù)的影響。
[0011] 差分參數(shù)：眾多研究發(fā)現(xiàn)，在異常聲音特征參數(shù)中結合表征動態(tài)特性的差分參數(shù)， 這樣就能夠有效的改善系統(tǒng)的識別率、識別精度、識別范圍。
[0012] 本發(fā)明還可以包括： (1)為了減少計算、方便運行、易于變換、優(yōu)化系統(tǒng)，通常將短時能量函數(shù)簡化為如下的 形式：

【權利要求】
1. 異常聲音檢測和識別系統(tǒng)，其特征在于：通過以下步驟進行參數(shù)提?。? (1) 快速傅里葉變換FFT:離散傅里葉變換，將時域的異常聲音信號轉換成其相應的功 率譜； (2) 三角窗濾波組：濾波器組是線性分布的基于梅爾頻率的三角窗濾波器組，一組24 個三角窗濾波器，對異常聲音信號的功率譜進行濾波處理，減小無用信號對有用信號的干 擾； (3) 求對數(shù)：對濾波器組的輸出取對數(shù)，使異常聲音信號序列的變化在一定的范圍內(nèi)比 較明顯，而又不影響主要的變化趨勢； (4) 離散余弦變換：壓縮樣本空間，減少各維異常聲音信號之間的相關性，達到降低維 數(shù)的效果，減少運算量，提高效率； (5) 譜加權：由于一些參數(shù)會受到一定條件的影響，而為提高低階參數(shù)、高階參數(shù)的分 辨能力比較低，就進行了該操作； (6) 倒譜均值減：減小異常聲音信號的輸入信道對特征參數(shù)的影響； (7) 差分參數(shù)：異常聲音特征參數(shù)中結合表征動態(tài)特性的差分參數(shù)，改善系統(tǒng)的識別 率、識別精度、識別范圍。
2. 根據(jù)權利要求1所述的異常聲音檢測和識別系統(tǒng)，其特征在于：短時能量函數(shù)為如 下的形式：
3. 根據(jù)權利要求2所述的異常聲音檢測和識別系統(tǒng)，其特征在于：加窗后，對于短時分 析時信號的平均過零率定義：
其中，Sgn[;<?)]是符號函數(shù)，其數(shù)學表達式如下：
【文檔編號】G10L25/24GK104409078SQ201410752399
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權日:2014年12月11日
【發(fā)明者】馮秀霞 申請人:黑龍江真美廣播通訊器材有限公司