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语音通信在煤矿开采过程中发挥着十分重要的作用,无论是指挥调度、日常作业乃至抢险救援中,都是必不可少的。保证通畅的地面与井下通讯以及地面对井下情况的监控,是开展生产的必要前提条件。近年来,在矿井语音通信技术领域已全面启动数字化改造的进程,应用语音识别技术也逐渐摆上议事日程。当前比较实用的语音处理与识别技术主要包括语音识别、说话人识别和情感识别等。而这几种技术对于随时掌控井下情况,特别是在发生紧急情况时进行救援,有着重要意义。 在井下的高噪音环境下,进行语音识别存在不小的困难,特别是语义的识别,需要提取较多的特征参数,更易受到噪音的干扰。相比较而言,语音的情感识别,因为其需要提取的特征参数主要涉及频域,所以在噪声环境下更易实现。该文在语音信号处理和语音情感识别技术等方面的理论上做一些准备性的工作,并对井下语音信号处理系统中的部分电路的实现提出初步的设想。在理论上,把讨论的重点放在梅尔倒谱系数、线性预测系数、隐马尔可夫模型等应用广泛,比较成熟的数理方法;在系统设计中,拟对外围的滤波、信号预处理等方面的电路实现进行初步的探讨。该文在这几方面的探讨,意在为今后成熟而实用的井下语音识别系统的诞生做一做构思和铺垫。 虽然从该文的理论和电路实现的初步探讨,到今后井下语音识别系统的实用化还会有很长的路要走,但其讨论有助于看清今后的研究方向和找到需要克服的问题。如果井下信号的处理与识别的理论探讨能够取得一些成果,则应用在一般的室内和室外环境下,语音的识别和处理的实现将会更加容易。