CN108062949A - 语音控制跑步机的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种语音控制跑步机的方法与装置，通过语音输入模块接收声源数据并输入至语音识别系统，语音识别系统进行语音识别，识别完成后，将识别结果传输至处理模块，处理模块对识别结果进行指令提取，若提取到唤醒指令，声纹提取模块提取声源数据中的声纹信息，并把唤醒指令传输至执行模块执行指令；若没有提取到唤醒指令，返回语音输入模块；该语音控制跑步机的方法与装置，可以有效地仰制噪声与增强的有用的语音信号，用户在使用跑步机时，提高语音控制的成功率，使用户的使用体验更好。

Description

语音控制跑步机的方法及装置
技术领域
本发明涉及健身器械技术领域，具体涉及一种语音控制跑步机的方法与装置。
背景技术
随着语音处理的技术的成熟，越来越多的设备上集成了语音处理的技术，给用户提供一种新的人机交互方式，通过语音进行人机交互大幅度地提高了交互的效率。
现有降噪技术主要是使用麦克风主动降噪，即利用两个麦克风分别的拾音信号进行对比，从而识别出噪声并进行仰制，这种降噪技术的在噪声很大的情况下效果会很不理想，跑步机在工作时,无论是电机工作还是脚踩在跑板上都会产生很大的噪声，因此当在用户正在运动时，语音控制的功能常常无效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种语音控制跑步机的方法与装置,该语音控制跑步机的方法与装置，可以有效地仰制噪声与增强的有用的语音信号，用户在使用跑步机时，提高语音控制的成功率，使用户的使用体验更好。
其技术方案如下：
语音控制跑步机的方法，包括以下步骤：
跑步机启动；
语音输入模块接收第一声源数据并输入至语音识别系统；
语音识别系统进行第一次语音识别；
第一次语音识别完成后，将第一次语音识别结果传输至处理模块；
处理模块对第一次语音识别结果进行指令提取；
若第一次语音识别结果不包含唤醒指令，返回语音输入模块；
若第一次语音识别结果包含唤醒指令，处理模块把唤醒指令传输至执行模块，并将第一声源数据传输至声纹提取模块；
声纹提取模块将第一声源数据中的声纹数据提取，并将提取到的第一声纹数据传输至对比模块；
对比模块将第一声纹数据与内置存储器中的内部声纹数据对比；
若内置存储器未存有第一声纹数据，对比模块将第一声纹数据储存至内置存储器中；
若内置存储器已存有第一声纹数据，对比模块不对第一声纹数据进行处理；
执行模块控制语音识别系统进行第二次语音识别。
还包括：
第一次识别结果包含唤醒指令，处理模块把唤醒指令传输至执行模块；
执行模块通过输出模块发出接收指令；
语音输入模块接收第二声源数据并输入至语音识别系统；
语音识别系统进行第二次语音识别；
第二次语音识别完成后，将第二次语音识别结果传输至处理模块；
处理模块对第二次语音识别结果进行指令提取；
若第二次语音识别结果包含用户指令，处理模块将用户指令传输至执行模块；
执行模块执行用户指令；
若第二次语音识别结果不包含用户指令，重新发出接收指令。
用户指令包括查询指令和控制指令。
查询指令包括：天气查询指令、跑程查询指令和时间查询指令；控制指令包括：开关控制指令、速度控制指令、跑板坡度控制指令、音乐播放控制指令和视频播放控制指令。
还包括：
语音输入模块接收声源数据并输入至语音识别系统；
语音识别系统进行第一次语音识别；
第一次语音识别完成后，将第一次语音识别结果传输至处理模块；
处理模块对第一次语音识别结果进行指令提取；
处理模块没有提取到唤醒指令，声纹提取模块将声源数据转换为噪声声纹数据，并将噪声声纹数据储存至内置存储器。
噪声声纹数据包括：跑步机空载的声纹数据、跑步机负载的声纹数据和跑步机各种转速下的声纹数据。
内部声纹数据包括内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据，声纹数据包括用户声纹数据和噪声声纹数据。
还包括：
语音输入模块接收声源数据，输入分辨模块；
分辨模块将接收到的声源数据分别与内置存储器的内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据进行比对；
若声源数据包含有与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块将声源数据传输至噪声消除模块；
噪声消除模块将声源数据中与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据进行抑制，生成噪声抑制数据并传输至识别模块；
若声源数据包含有与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块将声源数据传输至语音提取模块；
语音提取模块将声源数据中与内部用户声纹数据相符的用户声源数据进行提取，生成语音提取数据并传输至识别模块；
若声源数据不包含与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块将声源数据传输至识别模块；
若声源数据不包含与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块将声源数据传输至识别模块；
识别模块将接收到的噪声抑制数据或语音提取数据或声源数据重组，并进行识别；
分辨模块、噪声消除模块、语音提取模块和识别模块均包括在语音识别系统内。
当跑步机启动后，语音输入模块将不断接收声源数据并传输至语音识别系统。
语音控制跑步机的装置，包括：
语音输入模块：用于接收声源数据；
语音识别系统：对声源数据进行语音识别处理，语音识别完成后将识别结果传输至处理模块；
声纹提取模块：对声源数据中的声纹数据进行提取；
内置存储器：用于储存内部声纹数据；
对比模块：把声纹数据与内部声纹数据作对比，若内置存储器未存有声纹数据，对比模块将该声纹数据储存至内置存储器中，若内置存储器已存有声纹数据，对比模块不对该声纹数据进行处理；
处理模块：对语音识别的结果进行指令的提取，若提取指令成功，把指令传输至执行模块，若提取指令失败，返回至语音输入模块；
执行模块：执行处理模块传输的指令。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、用户在使用跑步机时，需要使用固定的唤醒指令去启动语音控制，当处理模块识别到唤醒指令时，声纹提取模块会将相应声源数据中的声纹数据提取并储存，把声纹数据提取，方便下一次语音识别系统在接收到声源数据时，提供对比的内部声纹数据，为后续抑制噪声和增强用户的语音信号提供便利，提高语音控制的成功率。
2、用户需要让识别系统识别到唤醒指令后，再使用其他的用户指令去进行语音控制，避免用户在聊天时误启动语音控制，使跑步机实现用户不需要的控制，这些无用的控制频繁出现，会增加跑步机的工作负担。
3、声源数据中包含控制指令可以实现对跑步机各种功能的开启和调节，还可播放音乐、视频电影，增加用户跑步的乐趣，实现用户想要对跑步机实施的操作；查询指令，使用户无需手动操作，便可查询得知，如室外天气状况、跑步时长和跑步总程的情况，让用户在运动中更安全、更舒适。
4、把不包含唤醒指令的声源数据转换成噪声声纹数据，并将噪声声纹数据储存至内置存储器，使该噪声声纹数据成为内部声纹数据的一部分，加大了内部声纹数据的储存量，当声源数据与内部声纹数据对比时，增加噪声声源数据与内部噪声声纹数据的相符度，从而提高抑制噪声的效果。
5、跑步机在工作时，会存在固定的噪声，如电机的运转声、用户踩踏跑板的响声和跑带的转动声，将上述的噪声声纹数据储存至内置存储器中，丰富了内部噪声声纹数据的存储量，加大噪声声源数据与内部噪声声纹数据的相符度。
6、每个声源所发的声音都有其独特性，将声源数据中的声纹数据提取，并将声纹数据分为用户声纹数据和噪声声纹数据，可以在语音识别系统进行语音识别时，分别对用户声纹数据和噪声声纹数据进行对比，可快速对声源数据中的用户声源数据进行提取或者对声源数据中的噪声声源数据进行抑制。
7、在进行语音识别之前，优先对声纹数据进行处理，把声源数据与内部声纹数据作对比，若声源数据中有与内部声纹数据相符的，可根据该相符的声源数据进行抑制噪声声源数据和生成语音提取数据，有效抑制了噪声和增强用户的语音信号，使识别结果更为准确，实现有效的语音控制。
8、当跑步机启动后，所述语音输入模块将不断接收声源数据并传输至语音识别系统，可以不断的收集噪声声纹数据，增加内部噪声声纹数据的存储量，又不会错过用户向识别系统输入的唤醒指令。
附图说明
图1是本发明实施例语音控制跑步机的方法及装置的流程图；
图2是本发明实施例语音控制跑步机的方法及装置的模块图；
附图标记说明：
10、语音识别系统，11、分辨模块，12、噪声消除模块，13、语音提取模块，14、识别模块，21、语音输入模块，22、处理模块，23、执行模块，24、声纹提取模块，25、对比模块，26、内置存储器。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
如图1至图2所示语音控制跑步机的方法，包括以下步骤：
S1、跑步机启动；
S2、语音输入模块21接收第一声源数据并输入至语音识别系统10；
S3、语音识别系统10进行第一次语音识别；
S4、把第一次语音识别结果传输至处理模块22进行指令提取；
S5、判断第一次识别结果中是否包含唤醒指令；
S6、若第一次语音识别结果不包含唤醒指令，声纹提取模块24将声源数据转换为噪声声纹数据，并将噪声声纹数据储存至内置存储器26，返回语音输入模块21；
S7、若第一次语音识别结果包含唤醒指令，并将第一声源数据传输至声纹提取模块24；
S8、声纹提取模块24将第一声源数据中的声纹数据提取，并将提取到的第一声纹数据传输至对比模块25；
S9、对比模块25将第一声纹数据与内置存储器26中的内部声纹数据对比；
S10、若内置存储器26未存有第一声纹数据，对比模块25将第一声纹数据储存至内置存储器中；
S11、若内置存储器26已存有第一声纹数据，对比模块25不对第一声纹数据进行处理；
S12、处理模块22把唤醒指令传输至执行模块23；
S13、执行模块23控制语音识别系统10进行第二次语音识别。
还包括：
执行模块23通过输出模块发出接收指令；
语音输入模块21接收第二声源数据并输入至语音识别系统10；
语音识别系统10进行第二次语音识别；
第二次语音识别完成后，将第二次语音识别结果传输至处理模块22；
处理模块22对第二次语音识别结果进行指令提取；
若第二次语音识别结果包含用户指令，处理模块将用户指令传输至执行模块23；
执行模块23执行用户指令；
若第二次语音识别结果不包含用户指令，重新发出接收指令。
用户指令包括查询指令和控制指令，查询指令包括：天气查询指令、跑程查询指令和时间查询指令；控制指令包括：开关控制指令、速度控制指令、跑板坡度控制指令、音乐播放控制指令和视频播放控制指令。
内部声纹数据包括内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据，声纹数据包括用户声纹数据和噪声声纹数据。
噪声声纹数据包括：跑步机空载的声纹数据、跑步机负载的声纹数据和跑步机各种转速下的声纹数据。
当跑步机启动后，语音输入模块21将不断接收声源数据并传输至语音识别系统10。
还包括：
语音输入模块21接收声源数据，输入分辨模块11；
分辨模块11将接收到的声源数据分别与内置存储器26的内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据进行比对；
若声源数据包含有与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块11 将声源数据传输至噪声消除模块12；
噪声消除模块12将声源数据中与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据进行抑制，生成噪声抑制数据并传输至识别模块14；
若声源数据包含有与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块11 将声源数据传输至语音提取模块13；
语音提取模块13将声源数据中与内部用户声纹数据相符的用户声源数据进行提取，生成语音提取数据并传输至识别模块14；
若声源数据不包含与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块11 将声源数据传输至识别模块14；
若声源数据不包含与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块11 将声源数据传输至识别模块14；
识别模块14将接收到的噪声抑制数据或语音提取数据或声源数据重组，并进行识别；
分辨模块11、噪声消除模块12、语音提取模块13和识别模块14均包括在语音识别系统10内。
语音控制跑步机的装置，包括：
语音输入模块21：用于接收声源数据；
语音识别系统10：对声源数据进行语音识别处理，把声源数据识别成系统可读取的结果，语音识别完成后将识别结果传输至处理模块22；
声纹提取模块24：对声源数据中的声纹数据进行提取；
内置存储器26：用于储存内部声纹数据；
对比模块25：把声纹数据与内部声纹数据作对比，若内置存储器26未存有声纹数据，对比模块25将该声纹数据储存至内置存储器中，若内置存储器 26已存有声纹数据，对比模块25不对该声纹数据进行处理；
处理模块22：对语音识别的结果进行指令的提取，若提取指令成功，把指令传输至执行模块23，若提取指令失败，返回至语音输入模块21；
执行模块23：执行处理模块22传输的指令。
本实施例具有如下优点：
1、用户在使用跑步机时，需要使用固定的唤醒指令去启动语音控制，当处理模块22识别到唤醒指令时，声纹提取模块24会将相应声源数据中的声纹数据提取并储存，把声纹数据提取，方便下一次语音识别系统10在接收到声源数据时，提供对比的内部声纹数据，为后续抑制噪声和增强用户的语音信号提供便利，提高语音控制的成功率。
2、把不包含唤醒指令的声源数据转换成噪声声纹数据，并将噪声声纹数据储存至内置存储器26，使该噪声声纹数据成为内部声纹数据的一部分，加大了内部声纹数据的储存量，当声源数据与内部声纹数据对比时，增加噪声声源数据与内部噪声声纹数据的相符度，从而提高抑制噪声的效果。
3、用户需要让识别系统识别到唤醒指令后，再使用其他的用户指令去进行语音控制，避免用户在聊天时误启动语音控制，使跑步机实现用户不需要的控制，这些无用的控制频繁出现，会增加跑步机的工作负担。
4、声源数据中包含控制指令可以实现对跑步机各种功能的开启和调节，还可播放音乐、视频电影，增加用户跑步的乐趣，实现用户想要对跑步机实施的操作；查询指令，使用户无需手动操作，便可查询得知，如室外天气状况、跑步时长和跑步总程的情况，让用户在运动中更安全、更舒适。
5、跑步机在工作时，会存在固定的噪声，如电机的运转声、用户踩踏跑板的响声和跑带的转动声，将上述的噪声声纹数据储存至内置存储器26中，丰富了内部噪声声纹数据的存储量，加大噪声声源数据与内部噪声声纹数据的相符度。
6、当跑步机启动后，所述语音输入模块21将不断接收声源数据并传输至语音识别系统10，可以不断的收集噪声声纹数据，增加内部噪声声纹数据的存储量，又不会错过用户向识别系统输入的唤醒指令。
7、每个声源所发的声音都有其独特性，将声源数据中的声纹数据提取，并将声纹数据分为用户声纹数据和噪声声纹数据，可以在语音识别系统进行语音识别时，分别对用户声纹数据和噪声声纹数据进行对比，可快速对声源数据中的用户声源数据进行提取或者对声源数据中的噪声声源数据进行抑制。
8、在进行语音识别之前，优先对声纹数据进行处理，把声源数据与内部声纹数据作对比，若声源数据中有与内部声纹数据相符的，可根据该相符的声源数据进行抑制噪声声源数据和生成语音提取数据，有效抑制了噪声和增强用户的语音信号，使识别结果更为准确，实现有效的语音控制。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.语音控制跑步机的方法，其特征在于，包括以下步骤：
跑步机启动；
语音输入模块接收第一声源数据并输入至语音识别系统；
所述语音识别系统进行第一次语音识别；
第一次语音识别完成后，将第一次语音识别结果传输至处理模块；
所述处理模块对第一次语音识别结果进行指令提取；
若所述第一次语音识别结果不包含唤醒指令，返回语音输入模块；
若所述第一次语音识别结果包含唤醒指令，处理模块把唤醒指令传输至执行模块，并将所述第一声源数据传输至声纹提取模块；
所述声纹提取模块将第一声源数据中的声纹数据提取，并将提取到的第一声纹数据传输至对比模块；
所述对比模块将第一声纹数据与内置存储器中的内部声纹数据对比；
若内置存储器未存有所述第一声纹数据，对比模块将第一声纹数据储存至内置存储器中；
若内置存储器已存有所述第一声纹数据，对比模块不对第一声纹数据进行处理；
所述执行模块控制语音识别系统进行第二次语音识别。
2.如权利要求1所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，包括:
所述第一次识别结果包含唤醒指令，处理模块把唤醒指令传输至执行模块；
所述执行模块通过输出模块发出接收指令；
语音输入模块接收第二声源数据并输入至语音识别系统；
所述语音识别系统进行第二次语音识别；
第二次语音识别完成后，将第二次语音识别结果传输至处理模块；
所述处理模块对第二次语音识别结果进行指令提取；
若所述第二次语音识别结果包含用户指令，处理模块将所述用户指令传输至执行模块；
所述执行模块执行所述用户指令；
若所述第二次语音识别结果不包含用户指令，重新发出接收指令。
3.如权利要求2所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，所述用户指令包括查询指令和控制指令。
4.如权利要求3所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，所述查询指令包括：天气查询指令、跑程查询指令和时间查询指令；所述控制指令包括：开关控制指令、速度控制指令、跑板坡度控制指令、音乐播放控制指令和视频播放控制指令。
5.如权利要求1所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，包括:
语音输入模块接收声源数据并输入至语音识别系统；
所述语音识别系统进行第一次语音识别；
第一次语音识别完成后，将第一次语音识别结果传输至处理模块；
所述处理模块对第一次语音识别结果进行指令提取；
处理模块没有提取到唤醒指令，声纹提取模块将所述声源数据转换为噪声声纹数据，并将所述噪声声纹数据储存至内置存储器。
6.如权利要求5所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，所述噪声声纹数据包括：跑步机空载的声纹数据、跑步机负载的声纹数据和跑步机各种转速下的声纹数据。
7.如权利要求1所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，所述内部声纹数据包括内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据，声纹数据包括用户声纹数据和噪声声纹数据。
8.如权利要求7所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，包括:
语音输入模块接收声源数据，输入分辨模块；
分辨模块将接收到的声源数据分别与内置存储器的内部用户声纹数据和内部噪声声纹数据进行比对；
若所述声源数据包含有与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块将所述声源数据传输至噪声消除模块；
所述噪声消除模块将所述声源数据中与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据进行抑制，生成噪声抑制数据并传输至识别模块；
若所述声源数据包含有与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块将所述声源数据传输至语音提取模块；
所述语音提取模块将所述声源数据中与内部用户声纹数据相符的用户声源数据进行提取，生成语音提取数据并传输至识别模块；
若所述声源数据不包含与内部噪声声纹数据相符的噪声声源数据，分辨模块将所述声源数据传输至识别模块；
若所述声源数据不包含与内部用户声纹数据相符的用户声源数据，分辨模块将所述声源数据传输至识别模块；
所述识别模块将接收到的噪声抑制数据或语音提取数据或声源数据重组，并进行识别；
所述分辨模块、噪声消除模块、语音提取模块和识别模块均包括在语音识别系统内。
9.如权利要求1所述语音控制跑步机的方法，其特征在于，当跑步机启动后，所述语音输入模块将不断接收声源数据并传输至语音识别系统。
10.语音控制跑步机的装置，其特征在于，包括：
语音输入模块：用于接收声源数据；
语音识别系统：对声源数据进行语音识别处理，语音识别完成后将识别结果传输至处理模块；
声纹提取模块：对声源数据中的声纹数据进行提取；
内置存储器：用于储存内部声纹数据；
对比模块：把声纹数据与内部声纹数据作对比，若内置存储器未存有所述声纹数据，对比模块将该声纹数据储存至内置存储器中，若内置存储器已存有所述声纹数据，对比模块不对该声纹数据进行处理；
处理模块：对语音识别的结果进行指令的提取，若提取指令成功，把指令传输至执行模块，若提取指令失败，返回至语音输入模块；
执行模块：执行处理模块传输的指令。
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