語音分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種語音分析系統(tǒng)，它包括采集詢問對象語音的語音捕獲裝置，語音捕獲裝置依次經(jīng)由對詢問對象語音進(jìn)行兩次濾波和一次放大處理的語音提取裝置、對詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行識別及聲音頻率進(jìn)行分頻處理的語音識別分頻處理裝置、對表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果和分頻處理結(jié)果進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、對詢問對象的情感做出判斷的主處理裝置與上位機(jī)連接，上位機(jī)連接有顯示設(shè)備、存儲設(shè)備和打印設(shè)備。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對詢問對象的情感探測與跟蹤，完整描述詢問對象在談話期間的整個情感變化，構(gòu)建出完整的情感圖譜，對辦案人員可起到真正的輔助辦案作用，工作效率被大大提高。
【專利說明】
語音分析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種語音分析系統(tǒng)，屬于語音分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]從詢問對象口中得到真實(shí)的信息一直是偵查的重要環(huán)節(jié)。為此目前出現(xiàn)了多種手段，從傳統(tǒng)的詢問、刑訊到心理分析、測謊技術(shù)，乃至藥物。
[0003]目前在我國刑事辦案部門，有經(jīng)驗(yàn)的審訊人員可以通過詢問對象(嫌疑人)的一些下意識的動作(如手指的攪動、眼珠的轉(zhuǎn)動)等來判斷其說的話是否真實(shí)。但這種手段極大地依賴于審訊人員自身的經(jīng)驗(yàn)與素質(zhì)。要想成為一個高明的審訊人員，需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和長時(shí)間的學(xué)習(xí)，即使經(jīng)過這些過程，也不是每個人都能成為高明的審訊人員。況且審訊過程會受很多主觀因素的制約，如審訊人員當(dāng)時(shí)的感覺、詢問對象的心理素質(zhì)等。
[0004]測謊儀是一種通過測量詢問對象的人體生理體征變化(如心率、血壓、呼吸速率、皮電等)來判斷是否有欺騙行為的設(shè)備，其具有一定的客觀性，但局限性也是顯而易見的。測謊儀由于需要相關(guān)的輔助設(shè)備，其對場地、人員的要求都比較嚴(yán)格，從而導(dǎo)致其不能大規(guī)模普遍的使用。同時(shí)，測謊儀測試的是生理體征變化，而生理體征變化的產(chǎn)生可以由很多因素引起，例如，無辜的人有可能因?yàn)榻箲]、恐懼、擔(dān)憂等而產(chǎn)生生理體征的變化。另外，有經(jīng)驗(yàn)的罪犯也會通過各種手段來混淆測試的結(jié)果，例如，有些罪犯會在腦子里設(shè)想一個虛幻的事實(shí)，并且強(qiáng)迫自己反復(fù)記憶，最終連他自己都相信了這個虛構(gòu)的事實(shí)。又例如，有些嫌疑人會采用物理刺激的方法，如在鞋底放圖釘，每回答一個問題的時(shí)候就踩一下圖釘，通過疼痛產(chǎn)生的生理反應(yīng)來掩蓋真實(shí)的生理反應(yīng)。甚至一些嫌疑人本來就對其犯罪行為不以為然，相關(guān)的問題無法引起他生理的顯著變化。由此看來，通過生理體征的變化來判斷詢問人員是否有欺騙的行為并不是完全準(zhǔn)確的。
[0005]目前大量研究表明，通過測試詢問人員的情感變化來判斷真?zhèn)慰赡苁且环N更好的解決方案。這里所指的情感不僅僅是通常流露出來的喜怒哀樂，而是指詢問人員內(nèi)心真實(shí)的感受。例如，一個人殺了人，在回答問題的時(shí)候可以否認(rèn)并控制其生理體征，但他的大腦會意識到自己說的話是謊言，這種情感會通過各種生理反應(yīng)表現(xiàn)出來，如無意識的動作。因此察覺這些情感的變化，便能洞察詢問人員的心理。近些年出現(xiàn)了一些監(jiān)測情感變化的設(shè)備，例如在嫌疑人的胳膊和腿上安裝動作感應(yīng)器。但是，如今已有的眾多監(jiān)測情感變化的設(shè)備只能反映出一些孤立、片面的情感變化，尚不能刻畫出嫌疑人完整的情感圖譜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種語音分析系統(tǒng)，其可實(shí)現(xiàn)對詢問對象的情感探測與跟蹤，完整描述詢問對象在談話期間的整個情感變化，構(gòu)建出完整的情感圖譜，對辦案人員可起到真正的輔助辦案作用，工作效率被大大提高。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0008]—種語音分析系統(tǒng)，其特征在于:它包括采集詢問對象語音的語音捕獲裝置，語音捕獲裝置依次經(jīng)由對詢問對象語音進(jìn)行兩次濾波和一次放大處理的語音提取裝置、對詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行識別及聲音頻率進(jìn)行分頻處理的語音識別分頻處理裝置、對表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果和分頻處理結(jié)果進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、對詢問對象的情感做出判斷的主處理裝置與上位機(jī)連接，上位機(jī)連接有顯示設(shè)備、存儲設(shè)備和打印設(shè)備。
[0009]所述語音提取裝置包括濾除噪聲信號的一級濾波單元、放大語音信號的信號放大單元和濾除設(shè)定頻率范圍外無用信號的二級濾波單元，一級濾波單元的信號輸入端口與所述語音捕獲裝置的捕獲信號傳送端口連接，一級濾波單元的濾波信號輸出端口經(jīng)由信號放大單元與二級濾波單元的信號輸入端口連接，二級濾波單元的二次濾波信號輸出端口與所述語音識別分頻處理裝置的信號輸入端口連接。
[0010]所述語音捕獲裝置包括麥克風(fēng)。
[0011 ]所述主處理裝置包括單片機(jī)。
[0012]所述上位機(jī)可與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心無線通訊。
[0013]所述上位機(jī)可與移動智能終端無線通訊。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]在提出各種與調(diào)查相關(guān)問題時(shí)，本實(shí)用新型基于詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容識別及聲音頻率分頻處理，來實(shí)現(xiàn)對詢問對象的情感探測與跟蹤，完整描述詢問對象在談話期間的整個情感變化，構(gòu)建出完整的情感圖譜，幫助辦案人員判斷哪些問題是敏感問題，分析詢問對象的說謊程度及與調(diào)查相關(guān)程度等，對辦案人員可起到真正的輔助辦案作用，極大提高了工作效率，節(jié)省了人力與物力。
[0016]本實(shí)用新型操作便捷，為一種隱蔽性強(qiáng)的非接觸式設(shè)備，實(shí)用性強(qiáng)，其實(shí)現(xiàn)的情感探測與跟蹤客觀性強(qiáng)，準(zhǔn)確度高，可靠性高，特別適用于檢察、公安系統(tǒng)等刑事偵查部門。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型語音分析系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]大量研究反映出，人的大腦會不間斷地嚴(yán)密監(jiān)測其將要通過語音(語言流)反映出去的每一個大腦活動，以保證所輸出的語音可唯一表達(dá)意圖，能夠被傾聽者聽到及理解。對于相同的話，因?yàn)槌鲇诓煌哪康?，大腦對這段話的監(jiān)測是不同的。例如，對于一個事件相關(guān)人員，當(dāng)他說出“我沒有殺人”這句話時(shí)，他的大腦會非常關(guān)注這句話是否恰當(dāng)，是否會被別人識破。而一個與事件無關(guān)的人員，當(dāng)他說出“我沒有殺人”這句話時(shí)，他的大腦反應(yīng)會非常平穩(wěn)，或者是正常的焦慮、擔(dān)心。因而，在大腦的不間斷監(jiān)測下，這兩種人通過語音所表達(dá)出來的“我沒有殺人”這句話是不同的。
[0019]基于上述研究，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出了一種語音分析系統(tǒng)，來對詢問對象的內(nèi)心真實(shí)感受做出分析與判斷。如圖1所示，本實(shí)用新型包括采集詢問對象語音的語音捕獲裝置10，語音捕獲裝置10的捕獲信號傳送端口依次經(jīng)由對詢問對象語音進(jìn)行兩次濾波和一次放大處理的語音提取裝置20、對詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行識別及聲音頻率進(jìn)行分頻處理的語音識別分頻處理裝置30、對語音識別分頻處理裝置30輸出的表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果和分頻處理結(jié)果進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置90、依據(jù)對詢問對象語音識別出的表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果及聲音頻率進(jìn)行分頻處理所得的分頻處理結(jié)果來對詢問對象的情感做出判斷的主處理裝置40與上位機(jī)50的相應(yīng)信號端口連接，上位機(jī)50連接有顯示設(shè)備60、存儲設(shè)備70和打印設(shè)備80，即顯示設(shè)備60、存儲設(shè)備70和打印設(shè)備80的信號端口分別與上位機(jī)50的相應(yīng)信號端口連接。
[0020]如圖1，語音提取裝置20可包括濾除噪聲信號(如高斯白噪聲信號、高頻干擾信號、工頻干擾信號等)的一級濾波單元21、放大語音信號的信號放大單元22和濾除設(shè)定頻率范圍外無用信號的二級濾波單元23，一級濾波單元21的信號輸入端口與語音捕獲裝置10的捕獲信號傳送端口連接，一級濾波單元21的濾波信號輸出端口經(jīng)由信號放大單元22與二級濾波單元23的信號輸入端口連接，二級濾波單元23的二次濾波信號輸出端口與語音識別分頻處理裝置30的信號輸入端口連接。
[0021 ]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，語音捕獲裝置10可包括麥克風(fēng)。
[0022]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，主處理裝置40可包括單片機(jī)。
[0023]如圖1，上位機(jī)50還可與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心101進(jìn)行無線通訊，實(shí)現(xiàn)高層管理人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0024]如圖1，上位機(jī)50還可與移動智能終端102(如手機(jī)、Pad等)進(jìn)行無線通訊，以將相關(guān)信息實(shí)時(shí)下發(fā)給有關(guān)辦案人員。
[0025]在本實(shí)用新型中，主處理裝置40、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置90、語音識別分頻處理裝置30、一級濾波單元21、信號放大單元22、二級濾波單元23等為本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)掌握的熟知技術(shù)，故其具體構(gòu)成不再詳述。
[0026]使用時(shí)，詢問對象可坐在詢問椅上，辦案人員提出各種與調(diào)查相關(guān)的問題。當(dāng)詢問對象回答辦案人員提出的問題時(shí)，安裝在詢問椅上或附近的麥克風(fēng)采集詢問對象回答此問題所發(fā)出的語音信號并將語音信號傳送給語音提取裝置20，由語音提取裝置20對接收的語音信號進(jìn)行噪聲濾波、放大及無用信號濾波處理，然后將有用信號傳送給語音識別分頻處理裝置30，于是，語音識別分頻處理裝置30基于接收的有用信號，識別出詢問對象的表達(dá)內(nèi)容(文字形式)，以及對有用信號中的聲音頻率進(jìn)行分頻處理(例如，將有用信號按照語義、停頓時(shí)間或規(guī)定時(shí)間段等方式劃分為若干信號段，對各信號段根據(jù)設(shè)定提取方式來提取出若干代表性頻率，并根據(jù)事先定義的各種情感類型(如喜怒哀樂、煩躁、焦慮、擔(dān)心、驚恐、懷疑等)所屬頻率段，按照設(shè)定規(guī)則對各信號段中的各代表性頻率所屬頻率段做出判定)，然后模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置90將語音識別分頻處理裝置30輸出的表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果和分頻處理結(jié)果進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換后傳送給主處理裝置40，由主處理裝置40基于接收的結(jié)果數(shù)據(jù)，對詢問對象此次發(fā)出的語音信號所代表的情感做出判斷與分析，然后將判斷分析結(jié)果傳送給上位機(jī)50。
[0027]上位機(jī)50根據(jù)接收的針對詢問對象在談話期間發(fā)出的各語音信號所得出的判斷分析結(jié)果，處理分析得到詢問對象在整個談話期間的情感變化，并構(gòu)建出可完整展現(xiàn)詢問對象內(nèi)心真實(shí)感受的情感圖譜，實(shí)現(xiàn)對詢問對象的情感探測與跟蹤，幫助辦案人員判斷哪些問題是敏感問題，幫助辦案人員分析詢問對象的說謊程度及與調(diào)查相關(guān)程度等。
[0028]在實(shí)際運(yùn)行中，情感變化數(shù)據(jù)和情感圖譜等由存儲設(shè)備70進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲，同時(shí)由顯示設(shè)備60實(shí)時(shí)顯示出來，供辦案人員觀看。需要打印時(shí)，辦案人員可通過打印設(shè)備80打印出情感變化數(shù)據(jù)、情感圖譜等相關(guān)信息，供相關(guān)人員分析、總結(jié)使用。
[0029]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0030]在提出各種與調(diào)查相關(guān)問題時(shí)，本實(shí)用新型基于詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容識別及聲音頻率分頻處理，來實(shí)現(xiàn)對詢問對象的情感探測與跟蹤，完整描述詢問對象在談話期間的整個情感變化，構(gòu)建出完整的情感圖譜，幫助辦案人員判斷哪些問題是敏感問題，分析詢問對象的說謊程度及與調(diào)查相關(guān)程度等，對辦案人員可起到真正的輔助辦案作用，極大提高了工作效率，節(jié)省了人力與物力。
[0031]以上所述是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種語音分析系統(tǒng)，其特征在于:它包括采集詢問對象語音的語音捕獲裝置，語音捕獲裝置依次經(jīng)由對詢問對象語音進(jìn)行兩次濾波和一次放大處理的語音提取裝置、對詢問對象語音涉及的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行識別及聲音頻率進(jìn)行分頻處理的語音識別分頻處理裝置、對表達(dá)內(nèi)容識別結(jié)果和分頻處理結(jié)果進(jìn)行模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、對詢問對象的情感做出判斷的主處理裝置與上位機(jī)連接，上位機(jī)連接有顯示設(shè)備、存儲設(shè)備和打印設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的語音分析系統(tǒng)，其特征在于: 所述語音提取裝置包括濾除噪聲信號的一級濾波單元、放大語音信號的信號放大單元和濾除設(shè)定頻率范圍外無用信號的二級濾波單元，一級濾波單元的信號輸入端口與所述語音捕獲裝置的捕獲信號傳送端口連接，一級濾波單元的濾波信號輸出端口經(jīng)由信號放大單元與二級濾波單元的信號輸入端口連接，二級濾波單元的二次濾波信號輸出端口與所述語音識別分頻處理裝置的信號輸入端口連接。3.如權(quán)利要求1所述的語音分析系統(tǒng)，其特征在于: 所述語音捕獲裝置包括麥克風(fēng)。4.如權(quán)利要求1所述的語音分析系統(tǒng)，其特征在于: 所述主處理裝置包括單片機(jī)。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的語音分析系統(tǒng)，其特征在于: 所述上位機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心無線通訊。6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的語音分析系統(tǒng)，其特征在于: 所述上位機(jī)與移動智能終端無線通訊。
【文檔編號】A61B5/16GK205493847SQ201620167592
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】羅強(qiáng)
【申請人】北京同方神火聯(lián)合科技發(fā)展有限公司, 江蘇省徐州市人民檢察院