模块化驱动的颠覆性技术创新网络演化研究——以智能语音为例

颠覆性技术被认为是后发企业抢占市场先机的利器,构建创新网络成为企业撬动该类创新范式的重要途径。如何把握颠覆性技术创新网络的演化规律与特征?围绕这一关键问题,以模块化为切入视角,以智能语音技术为研究对象,以专利数据为分析手段,构建颠覆性技术创新网络并分析其基本特征与演化规律。结果发现,颠覆性技术创新网络具有密度低、小世界特征不明显等特点;技术模块化解构与组织模块化设计的双重嵌入,有利于颠覆性技术的创新发现、突破及应用;整体网络的弱连接、模块化组织网络内部的强连接以及网络异质性,能提高颠覆性技术创新实现的可能性。

基于并行多注意力的语音增强网络

针对受干扰语音的频域增强问题,提出一种基于并行多注意力机制和编解码结构的语音增强网络(PMAN)。网络输入经过短时傅里叶变换(STFT)的语音频域特征,包含振幅谱和复数谱,编码器使用密集卷积模块对输入数据信息进行整合,中间层的并行多注意力模块学习频域的局部和全局信息,并融合局部块注意力(LPA)机制捕捉语音频域二维(2D)结构,实现干净语音与干扰因素的2D层面分离。解码器将学习到的信息进行整合,分别生成振幅掩模和复数频谱,根据加权求和生成最终的语音复数频谱,使用时域与频域联合损失函数实现相位信息的融合。在VoicеBank+DEMAND语音数据集上的实验结果表明,与基于两阶段变换器的时域语音增强神经网络(TSTNN)相比,经过PMAN增强后语音的客观语音质量评价(PESQ)、短时客观可懂度(STOI)、分段信噪比(SSNR)指标值分别提升10.8%、1.1%、11.8%,具有较好的语音增强效果。

基于注意力和挤压-激励Inception的双分支合成语音检测

合成语音攻击给人们的生活带来巨大的威胁。为了解决现有模型从冗余信息中提取关键信息能力不足和单一模型无法综合利用多检测模型优势的问题,提出一种基于注意力和挤压-激励(SE)模块Inception(SE-Inc)的双分支(Dual-ABIB)合成语音检测模型。首先,基于SincNet(Sinc-based convolutional neural Network)提取的初始特征图训练注意力分支合成语音检测模型,并输出注意力图;其次,将注意力图和初始特征图相乘后再叠加,并将结果作为SE-Inc分支的输入进行训练;最后,通过决策级加权融合处理2个分支获得的分类分数,从而实现合成语音检测。实验结果表明,所提模型在参数量为539×10^(3)的情况下,在ASVspoof2019数据集上获得了0.0332的最小串联检测代价函数(mint-DCF)和1.15%的等错误率(EER);与SE-ResABNet(Squeeze-Excitation ResNet Attention Branch Network)相比,所提模型在参数量仅为它的56%的情况下,min t-DCF和EER分别下降了34.5%和39.2%;同时,在ASVspoof2015和ASVspoof2021数据集上所提模型表现了更好的泛化能力。以上结果验证了所提模型能够在参数量较小的情况下,获得更低的min t-DCF和EER。

基于语音控制的智能垃圾桶设计与实现

该文基于STM32F103C8T6设计一款语音控制的智能垃圾桶系统,主要由数据处理模块、超声波测距模块、舵机驱动模块和语音识别模块构成。系统以单片机为核心,运用语音识别传感器采集声音信息,通过逻辑处理,单片机能够智能地下达指令,实现对垃圾桶盖子的差异化控制。通过实验操作,验证系统在语音识别、传感器准确度以及音量控制方面具有良好的性能。该设计系统结构简单、易于操作且性能稳定,为垃圾管理提供一种便捷的方式,使用户可以轻松进行垃圾分类和处理。此外,语音控制技术还减少用户需要触摸垃圾桶的机会,从而降低交叉感染的风险。

基于单片机的智能语音垃圾桶系统设计

随着经济的发展,生活和工业垃圾问题日益严重,传统的垃圾处理方式已无法满足现代社会的需求。因此,文章设计了一款智能语音垃圾桶,采用红外传感器、步进电机、语音模块等技术手段实现垃圾桶的智能化。该系统可实现垃圾桶自动开关盖、垃圾满载提示、语音播报等功能,有效提高垃圾处理的效率,保护环境卫生,降低人们患病风险,达到安全、环保、健康的目的。

基于注意力机制的时频域语音增强模型

针对频域单通道语音增强技术存在相位失配问题,提出一种联合时域和频域的语音增强算法,在训练阶段对不同领域的学习目标进行联合优化。加入注意力机制模拟人类听觉感知特点,提升模型对噪声信号的抑制能力。同时使用膨胀卷积扩大感受野,能融合更多输入层信息,有效提取时域和频域中的局部特征。同时联合时域、频域损失函数对不同领域进行优化,以提升语音增强性能。为验证该方法的有效性,使用残差时间卷积作为基线模型在数据集VoiceBank上进行广泛实验,该模型相比使用单一时域或频域的基线模型有更好的语音增强效果。去噪后的语音感知质量(PESQ)为3.06,信号失真比(SI-SDR)为20.00。

基于语音识别的智慧分类医疗垃圾桶的设计与实现

以Arduino Nano单片机为核心,采用SU-03T语音识别芯片、ESP8266联网模块以及其他模块,设计一款具备语音识别和联网功能的医疗垃圾分类垃圾桶,实现了对医疗垃圾分类的语音化管理、垃圾溢满提示、环境照明和垃圾桶开合等自动化功能。同时设计移动端应用程序与联网模块的信息交互,获取垃圾桶的状态信息,实现对垃圾桶容量的查看和分楼层对垃圾桶的管理。实验结果表明,智慧分类医疗垃圾桶语音识别的正确率达97%,满足设计需要。

基于WT588D模块的语音播报系统设计

基于WT588D模块设计了语音播报系统,并详细叙述了语音文件的制作、下载、硬件电路设计和编程设计过程。本系统整体结构简单,音质优美,成本低廉,功能扩展方便,可以作为一个基于WT588D模块设计的模板应用到多个相关领域中。

矿用通讯控制系统语音模块的优化设计

矿用通讯控制系统(mine-used communication control system,简称MCCS)是一个集工作面的设备监测、自动控制、报警保护于一体的系统。语音模块是MCCS的重要组成部分,主要是实现语音对讲功能。此外,主控制器检测到的告警信息可以通过语音模块进行播报,提高系统的实用性。语音模块由麦克风处理板和语音功放板两块电路板共同实现。本文详细介绍语音模块的总体设计方案及各部分电路的设计。

基于1760语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计

目的设计一种汽车倒车防撞系统,可实时显示汽车与目标障碍物的距离,并可进行语音提示。方法系统以AT89S52单片机为主控芯片,由键盘设置安全距离,利用超声波传感器探测目标障碍物信息,由18B20进行温度检测,经温度补偿后确定与目标障碍物距离,实时显示距离,并由1760语音模块提示测量距离与安全距离的关系,提醒使用者注意调整距离。结果给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图,采用温度补偿,在倒车系统中满足精度要求。结论本系统结构简单,价格低廉,具有智能语音播报功能和距离显示功能,可用于机动车倒车等领域。

基于TTS模块的S7-200PLC语音播报功能扩展

介绍一种基于单片机和科大讯飞TTS语音模块的语音播报系统,可用于扩展S7-200PLC的语音播报功能。该文对PLC与单片机之间的串行通信方式,以及单片机语音播报系统的控制方式等进行了较详细地介绍,并开发了一种基于S7-200 PLC实际应用环境的语音播报系统。文中详细地给出了系统硬件设计方案及主要软件流程图,可对同类装置的设计及应用提供借鉴。

基于DSP的嵌入式语音保密通信模块

信息社会的正常运行取决于信息的安全机制 ,保证信息安全需要完善的保密技术。在众多的信息保密传输业务中 ,语音信息的传输应用最广泛 ,且在国家安全、国防、经济活动中扮演着极重要的角色。语音保密通信除必须具有普通数据安全通信的抗破译性能外 ,在实时性、经济性和抗误码性等方面的要求更高。本文提出了一种利用基于 DSP平台的嵌入式模块来实现语音保密通讯的新思路。即采用 TI公司的 TMS32 0 VC5 4 x系列 DSP芯片 ,实现了先进的混沌保密算法及语音信息的实时解压缩处理。该模块设计还有标准异步串行接口 ,可嵌入到现有的各类语音通信设备 ,应用中具有良好的可靠性和实用性。

基于LD3320语音识别模块的智能家居声控系统

本系统以MCS-51单片机为主控制器,通过LD3320语音识别模块对语音信号进行识别,单片机读取识别结果后直接对所接外设电灯、风扇等家用电器进行直接控制或将控制指令通过蓝牙以无线方式传输到其它单片机模块以对其它家电进行控制,实现家居智能化。该系统的语音识别迅速准确,便于用户以语音方式对家电进行无线控制,特别方便老人及行动不便人士的日常生活。

多功能语音模块的设计与应用

为了满足各个领域中更加人性化的控制、管理、操作及监测等方面的需要,本文以单片机AT89C51作为模块的控制核心,采用语音芯片ISD2560完成系统的语音录放功能,通过分段录音、寻址播放的方法,实现了语音的分段录放、循环播放、查询播放、组合播放等功能。实验结果表明,语音地址分辨率为100 ms,最大录、放时间为60 s,可录、放180个字左右,语音组合无明显断续感,声音清晰、自然,并可根据需要录、放各种个性化语音,具有较好的通用性。该模块在家庭语音报警系统中得到了成功的应用。

语音语料库在大学英语模块教学中的建设和应用——以兰州城市学院大学英语模块教学为例

语料库在外语教学中的运用日益广泛,而语音语料库的建设及其在大学英语教学中的应用研究尚待开发。兰州城市学院大学英语的教学近几年来一直采用模块教学的改革措施。在模块教学中"听说"模块一直是教与学的难点。通过研究发现,语音语料库的建设和应用可以有效提高"听说"教学的质量和学生英语"听说"的水平。

基于单片机及TTS模块的语音播报简易电容式液位计设计

介绍一种基于单片机和科大讯飞TTS语音模块的电容式液位测量装置。首先利用电容式液位测量方法将被测液位变化转换为电容变化,再经由555定时器芯片将该电容变化转换为更便于测量的频率变化;内置的温度传感器测出当前温度,并对其进行温度补偿。最后通过LCD及TTS语音模块显示并播报当前液位测量结果。文中详细讨论了该测量方法的基本工作原理,给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图,可供同类测量装置的设计及应用提供借鉴。

基于GPS及TTS模块的景区自助语音导游系统设计

介绍一种基于GPS模块和科大讯飞TTS语音模块的景区自助语音导游系统,给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图。除可为景区游客的自助导游提供支持外,还可充分展示景区的各类工作成果,并收集游客对景区相关工作的评价意见,最后还可通过上位PC机软件提取游客活动信息及评价意见,进而为景区改善旅游服务及管理工作提供依据。

基于TTS模块的超声波障碍物检测语音播报系统设计

介绍一种基于超声波传感器和科大讯飞TTS语音模块的超声波障碍物距离检测及语音播报系统。系统首先利用单片机控制超声收发换能器探测目标障碍物信息,再经温度补偿后确定与目标障碍物距离,其后通过LCD及语音模块显示并播报测量结果。文中给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图。本系统结构简单,工作稳定,操作便利,反应速度快并具有智能语音播报功能,可用于盲人导航、机动车倒车或特定区域非法侵入检测等领域。

基于TMS320LF2407 DSP控制器语音模块的设计与实现

本文着重介绍了DSP芯片的SPI同步串行接口及SPI与语音转换芯片AD50的通信方式,给出了硬件电路设计。针对AD50的特点,软件设计时通过DSP的SPI口对其进行初始化配置,使其正常工作。DSP在内部对语音信号予以处理并通过AD50输出。

基于WTV040语音模块的新型矿用便携式甲烷检测报警仪的研制

为进一步提高矿用便携式甲烷检测报警仪(以下简称便携仪)的质量,以单片机为核心单元,采用A/D转换模块程序防抖动设计和载体催化元件的线性补偿算法;电路模块部分设计采用甲烷采集模块,语音模块,以及时钟模块电路等。重点介绍该便携仪的软硬件设计。该便携仪已取得了煤矿安全标志与防爆合格证明。