一种智能饮水机的语音分离方法与流程

技术特征：

1.一种智能饮水机的语音分离方法，其特征在于，包括：

采集对智能饮水机的控制语音，获得混合控制语音；

针对所述混合控制语音进行音源分析，得到混合控制语音音源信息；

根据所述混合控制语音音源信息确定第一掩码信息；

针对所述混合控制语音进行特征分析确定第二掩码信息；

根据目标控制语音的音源信息在所述第一掩码信息和所述第二掩码信息中确定第三掩码信息；

通过所述第三掩码信息对所述混合控制语音进行分离处理，得到智能饮水机的目标控制语音。

2.根据权利要求1所述的语音分离方法，其特征在于，针对所述混合控制语音进行音源分析，得到混合控制语音音源信息，包括：

对所述混合控制语音进行音色分析，确定所述混合控制语音中子声音的音色特征；

根据所述子声音的音色特征建立音源追溯模型；

通过所述音源追溯模型得到混合控制语音音源信息。

3.根据权利要求2所述的语音分离方法，其特征在于，所述混合控制语音音源信息包括：子声音的音色特征信息和子声音的音源信息。

4.根据权利要求3所述的语音分离方法，其特征在于，所述音源追溯模型包括：语音输入层、语音分离层和源头定位层；所述语音输入层，用于将所述混合控制语音输入，使得所述音源追溯模型获得第一追溯语音；所述语音分离层，根据所述混合控制语音中子声音的音色特征在所述待第一追溯语音中与所述子声音的音色特征相符合的子声音分离出来，得到待追溯子声音；所述源头定位层，用于对所述待追溯子声音进行分析与预测，确定所述子声音的音源信息，从而得到混合控制语音音源信息。

5.根据权利要求4所述的语音分离方法，其特征在于，根据所述混合控制语音音源信息确定第一掩码信息，包括：在所述混合控制语音中对子声音的音源信息进行判断，判断所述子声音的音源与所述智能饮水机之间是否存在阻碍物，如果所述子声音的音源与所述智能饮水机之间存在阻碍物，则确定所述阻碍物的阻碍系数，并结合所述子声音的音源与所述智能饮水机之间的声音传播影响系数得到所述子声音的掩码值，如果所述子声音的音源与所述智能饮水机之间不存在阻碍物，则根据所述子声音的音源与所述智能饮水机之间的声音传播影响系数得到所述子声音的掩码值，从而得到第一掩码信息。

6.根据权利要求5所述的语音分离方法，其特征在于，针对所述混合控制语音进行特征分析确定第二掩码信息，包括：

针对所述混合控制语音进行特征分析，获得所述混合语音特征信息；

在所述混合语音特征信息中针对子特征信息进行子特征掩码值确定；将所述子特征信息在所述混合语音特征中进行依次判断，获得子特征信息判断结果；根据所述子特征判断结果确定子特征顺序；按照所述子特征顺序决定子特征掩码值；进而根据子特征掩码值得到第二掩码信息。

7.根据权利要求4所述的语音分离方法，其特征在于，所述根据目标控制语音的音源信息在所述第一掩码信息和所述第二掩码信息中确定第三掩码信息，包括：

获取第一环境示意图；通过勘测得到所述智能饮水机周围的环境，勘测到的周围环境信息按照缩放比例得到所述智能饮水机的第一环境示意图，所述第一环境示意图是三维示意图；

将目标控制控制语音在所述第一环境示意图中进行确定，并将所述目标控制语音的音源位置着重突出显示，得到第二环境示意图；

在所述第二环境示意图中，根据所述子声音的音源信息，将所述子声音在所述环境示意图中依次确定，并且将所述子声音的音源位置进行标注，得到第三环境示意图；

根据所述第三环境示意图进行判断确定第三掩码信息，如果所述目标控制语音的音源信息符合判断条件，则将所述第一掩码信息作为第三掩码信息；如果所述目标控制语音的音源信息不符合判断条件，将所述第二掩码信息作为第三掩码信息，其中，所述判断条件是判断在所述第三环境示意图中，所述目标控制语音的音源位置与所述智能饮水机之间是否存在除目标控制语音以外的其他子声音的音源位置，当判断结果是存在时，表示所述目标控制语音的音源信息符合判断条件，当判断结果是不存在时，表示所述目标控制语音的音源信息不符合判断条件。

8.根据权利要求1所述的语音分离方法，其特征在于，通过所述第三掩码信息对所述混合控制语音进行分离处理时，根据所述第三掩码信息更新所述混合控制语音，获得混合控制语音更新信息；针对所述混合控制语音更新信息进行特征分析，得到混合控制语音更新信息特征；根据所述混合控制语音更新信息特征进行语音筛选，将目标控制语音从所述混合控制语音中分离处理，得到得到智能饮水机的目标控制语音。

9.根据权利要求4所述的语音分离方法，其特征在于，所述源头定位层在确定所述子声音的音源信息时，包括：

针对所述子声音进行分析，获取子声音基本信息；

根据所述子声音基本信息进行距离预测，得到子声音音源位置信息；在进行距离预测时，根据下述公式预测子声音音源与智能饮水机之间的距离；

上述公式中，d表示子声音音源与智能饮水机之间的预测距离，n表示子声音的时间长度，dt表示t时刻子声音音源与智能饮水机之间的预测距离，q表示子声音的频率，t表示时刻，arcsin表示反正弦函数，rt表示t时刻子声音的声波，r0表示子声音的初始声波，c0表示子声音声波为0时的传播速度，β表示定压比热值，α表示定容比热值；

将所述子声音基本信息结合所述子声音音源位置信息通过虚拟模拟进行方位分析，获得子声音音源方向；

根据所述子声音音源方向和所述子声音音源位置信息得到所述子声音的音源信息。

10.根据权利要求5所述的语音分离方法，其特征在于，所述阻碍物的阻碍系数是根据阻碍物的属性进行确定的，在确定所述阻碍物的阻碍系数的过程中，包括：

获得阻碍物的属性信息，所述阻碍物的属性信息包括阻碍物的状态信息和阻碍物被子声音穿过的截面数据信息；

通过下述公式根据所述阻碍物的状态信息确定影响值；

上述公式中，δi表示阻碍物i的影响值，μ表示空气绝热系数，ε表示空气压强，u表示空气密度，zi代表阻碍物i的状态信息，当zi＝g时，表示阻碍物i是固态，当zi＝y时，表示阻碍物i是液态，τ表示阻碍物的切变模量，ω表示阻碍物的固体密度，θ表示阻碍物的容变模量，表示阻碍物的液体密度；

将所述影响值结合所述阻碍物被子声音穿过的截面数据信息得到阻碍系数。

技术总结
本发明提供了一种智能饮水机的语音分离方法，包括：采集对智能饮水机的控制语音，获得混合控制语音；针对混合控制语音进行音源分析，得到混合控制语音音源信息；根据混合控制语音音源信息确定第一掩码信息；针对混合控制语音进行特征分析确定第二掩码信息；根据目标控制语音的音源信息在第一掩码信息和你第二掩码信息中确定第三掩码信息；通过第三掩码信息对混合控制语音进行分离处理，得到智能饮水机的目标控制语音。本发明提出的一种智能饮水机的语音分离方法，针对采集的语音进行语音分离，将环境中的语音分析分离出来，从而得到对智能饮水机的目标控制语音，进而实现对智能饮水机的准确控制。

技术研发人员：陈芒
受保护的技术使用者：深圳市传声智能科技有限公司
技术研发日：2021.05.26
技术公布日：2021.08.27