關鍵字辨識技術

關鍵字識別技術是一種自然語言處理(NLP)技術,旨在檢測和識別特定的關鍵字或短語。 它廣泛應用於語音識別系統,用於觸發特定操作或回應特定命令。 在 MCU 中,關鍵字辨識技術通常涉及將聲音訊號轉換為數位數據,然後使用演算法來偵測和匹配關鍵字。

關鍵字辨識技術的核心是聲學模型和語言模型。 聲學模型用於識別聲音特徵,例如聲音的頻譜、音高和聲音強度。 語言模型用於確定關鍵字或短語的機率分佈。 在 MCU 中,通常使用深度學習演算法,如卷積神經網路(CNN)和循環神經網路(RNN)來訓練這些模型。

關鍵字辨識的基本步驟包括:

  1. 聲音擷取:透過麥克風或感測器擷取聲音訊號,並將其轉換為數位形式。
  2. 聲學特徵提取:從數位聲音訊號中提取聲學特徵,例如 MFCC(Mel頻率倒譜係數)。
  3. 模型訓練:使用大量的聲音資料和關鍵字語料庫來訓練聲學模型和語言模型。
  4. 關鍵字偵測:在即時應用中,聲音訊號被送入已訓練好的模型,以偵測關鍵字的存在。
  5. 回應觸發:一旦偵測到關鍵字,MCU 可以執行對應的操作,例如控制裝置、發送通知或觸發其他事件。

 

適用開發板  

NuMaker-HMI-M467

NuMaker-IoT-M467

1. 關鍵詞檢測

範例:智慧家居語音控制

在智慧家居裝置中集成麥克風,例如智慧揚聲器或智慧照明系統。

Cortex-M4 處理麥克風捕捉的音頻數據,檢測特定的喚醒詞或控制指令,如“開燈”或“關閉音樂”。

當識別到關鍵詞後,執行相應的家居控制命令。

 

2. 語音辨識

範例:手機語音助手

在智慧手機或平板電腦上使用 Cortex-M4 處理語音輸入。

Cortex-M4 處理並識別用戶的語音指令,如“撥打電話給小明”或“搜索最近的咖啡廳”。

語音指令被識別後,相應的應用程序執行命令。

 

3. 實時辨識

範例:車載語音控制系統

在汽車的信息娛樂系統中集成 Cortex-M4,處理來自麥克風的語音數據。

Cortex-M4 實時識別駕駛者的語音指令,如“開啟導航至公司”或“撥放音樂列表”。

系統實時響應語音指令,提高駕駛安全性和便利性。

NuMaker-M55M1

1. 關鍵詞檢測

利用 M55M1 開發板的 DSP 和神經網絡加速器,可以實現高效的關鍵詞檢測。這意味著系統能夠持續監聽並識別特定的喚醒詞或短語,如“嗨,智能助手”或“開始播放”。一旦檢測到這些關鍵詞,AI 系統就會激活,準備接收進一步的語音指令。這種方法在節能和即時響應方面都非常有效。

 

2. 語音辨識

語音辨識功能是 Voice Commands AI 系統的核心。M55M1 開發板具備的高性能計算能力使其能夠處理複雜的語音辨識任務。結合先進的機器學習算法,系統能夠識別、理解並處理用戶的語音指令。這包括從簡單的命令,如音量控制,到更複雜的查詢,如天氣預報或日程提醒。

 

3. 實時辨識

實時辨識功能允許 Voice Commands AI 系統在瞬間識別和回應用戶的指令,從而為用戶提供無縫且流暢的交互體驗。這不僅包括語音命令的即時識別,還包括能夠根據上下文或用戶的歷史偏好進行智能回應。例如,系統可以識別用戶的常用命令並自動做出相應的快速反應。

 

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