CN102109594A - 声音侦测通报系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种声音侦测通报方法，该方法包括如下步骤：接收麦克风侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量；当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向；根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别；根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。利用本发明可以实时侦测周围环境的声音，并在出现异常状况时，向使用者发出预警信息。

Description

声音侦测通报系统及方法
技术领域
本发明涉及一种声音侦测系统及方法，尤其涉及一种声音侦测通报系统及方法。
背景技术
听障者或视障者走在马路上时，如果遇到四周有车辆对其鸣按喇叭，或是旁人对其呼叫，他们可能无法及时察觉，因此会带来一些不便利之处，在安全上也是一大隐患。
目前市面上有可以循音辨位的电子设备，如听从机器人、跟随机器人等服务型机器人，利用这些服务型机器人可以帮助听障者或视障者确定声音来源的方向。但这些服务型机器人价格昂贵，成本太高，使用起来也不方便，不能满足实际需求。
另外，目前市面上也存在有为视障者设计的盲人导航设备，但这种盲人导航设备只能用来给使用者指引方位，无法告知使用者周围环境异常状况的发生。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种声音侦测通报系统，其可运用于移动装置中，实时侦测周围环境的声音，并在出现异常状况时，向使用者发出预警信息。
鉴于以上内容，还有必要提供一种声音侦测通报方法，其可运用于移动装置中，实时侦测周围环境的声音，并在出现异常状况时，向使用者发出预警信息。
一种声音侦测通报系统，运行于移动装置中，该移动装置中存储有语音模型数据库，该系统包括：声音接收模块，用于接收移动装置的麦克风侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量；声音辨位模块，用于当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向；声音识别模块，用于根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别；通知模块，用于根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。
一种声音侦测通报方法，应用于移动装置中，该移动装置中存储有语音模型数据库，该方法包括如下步骤：接收移动装置的麦克风侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量；当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向；根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别；根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。
相较于现有技术，所述的声音侦测通报系统及方法，运用于移动装置中，可以实时侦测周围环境的声音，并在出现异常状况时，向使用者发出预警信息，从而以低成本的方式实现了为听障者或视障者提供安全预警的功能，提高了移动装置的产品附加价值。
附图说明
图1是本发明声音侦测通报系统较佳实施例的应用环境图。
图2是图1中所示声音侦测通报系统12的功能模块图。
图3是图1中所示麦克风15的阵列示意图。
图4是本发明中判定声音来源的方向的规则表。
图5是本发明声音侦测通报方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
    移动装置     1
    语音模型数据库     11
    声音侦测通报系统     12
    中央处理器     13
    电子罗盘     14
    麦克风     15
    显示屏     16
    声音接收模块     121
    声音辨位模块     122
    声音识别模块     123
    通知模块     124
具体实施方式
如图1所示，是本发明声音侦测通报系统较佳实施例的应用环境图。该声音侦测通报系统12运行于移动装置1中，所述移动装置1还包括语音模型数据库11、中央处理器13、电子罗盘14、麦克风15和显示屏16。在本实施例中，所述语音模型数据库11用于存储语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，其中，不同类别的声音模型包括：人声模型和车辆喇叭声模型。
所述中央处理器13用于调用所述声音侦测通报系统12，并控制所述声音侦测通报系统12的执行。所述声音侦测通报系统12用于当移动装置1启动后，实时获取麦克风15侦测到的周围环境声音，并在出现异常状况时，向使用者发出预警信息。
在本实施例中，所述电子罗盘14用于判断声音来源的方向与移动装置1之间的相对位置是否一致。如果两者相对位置一致，则判定移动装置1的方向与使用者的方向一致，在判定声音来源的方向时就以麦克风15为依据；如果两者相对位置不一致，则判定移动装置1的方向与使用者的方向不一致，在判定声音来源的方向时就以电子罗盘14为依据，以减少错误判定声音来源方向的机率。
如图2所示，是图1中所示声音侦测通报系统12的功能模块图。其中，该声音侦测通报系统12包括声音接收模块121、声音辨位模块122、声音识别模块123和通知模块124。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述都以模块描述。
所述声音接收模块121用于接收麦克风15侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量。在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，声音接收模块121将分别计算每个声音信号的能量。
所述声音辨位模块122用于判断该声音信号的能量是否大于预设值，以及当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向。在本实施例中，所述声音信号的能量是指该声音信号的振幅大小。
其中，声音辨位模块122根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向包括：获取麦克风15的阵列中各点的声音信号能量，然后比较麦克风15的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。举例而言，假设麦克风15的阵列为正三角形，如图3所示，麦克风15的阵列包括三个点：MIC1、MIC2和MIC3。预先设定的规则表如图4所示，如果点MIC1的声音信号能量大于点MIC2的声音信号能量，且点MIC1的声音信号能量大于点MIC3的声音信号能量，则声音辨位模块122判定声音来源的方向为前方。同理，根据图4中的规则表，可以判定声音来源的其它方向，在此不再赘述。
在其它实施例中，所述声音辨位模块122根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向还包括：当电子罗盘14判定该声音来源的方向与移动装置1之间的相对位置不一致时(即移动装置1的方向与使用者的方向不一致)，获取电子罗盘14的阵列中各点的声音信号能量，然后比较电子罗盘14的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。其中，利用电子罗盘14的阵列判定该声音来源的方向与利用麦克风15的阵列判定该声音来源的方向，方法是一样的(参阅图3和图4的描述)，在此不再赘述。
所述声音识别模块123用于根据语音模型数据库11中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别。具体而言，声音识别模块123先从语音模型数据库11获取语音识别的特征参数，根据该特征参数对麦克风15侦测到的声音信号进行参数化。然后，声音识别模块123将参数化后的声音信号与语音模型数据库11中存储的声音模型进行比对，以确定麦克风15侦测到的声音信号的类别。其中，声音信号的类别包括：人声和车辆喇叭声。
在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，声音识别模块123将识别出每个声音信号的类别。进一步地，如果是人声，可以利用现有的语音识别技术分析出说话的内容。
所述通知模块124用于根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。具体而言，针对听障者，通知模块124将首先通过移动装置1的震动提醒使用者注意，接着在显示屏16上显示该声音的类别(如显示人形图案或车辆的图案)、说话的内容及该声音来源的方向等。针对视障者，通知模块124将首先通过移动装置1的震动提醒使用者注意，接着将声音的类别(人声或车辆喇叭声)、说话的内容及该声音来源的方向等内容打包成语音信息，并将其传送到使用者佩戴的耳机(蓝牙耳机或有线耳机)上，通过耳机将该语音信息播放出来(如后方有车辆鸣喇叭)。
在本实施例中，通知模块124可以根据移动装置1是否有启动蓝牙功能或是否与有线耳机相连，来判断使用者是听障者还是视障者。如果移动装置1有启动蓝牙功能或与有线耳机相连，则通知模块124判定使用者视障者；如果移动装置1没有启动蓝牙功能，且没有与有线耳机相连，则通知模块124判定使用者听障者。在其它实施例中，也可以预先在移动装置1中设定使用模式(听障者模式或视障者模式)，之后，当该声音信号的能量大于预设值时，通知模块124将获取该预先设定的使用模式，并根据预先设定的使用模式发出预警信息。
在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，通知模块124将根据声音识别模块123识别出的每个声音信号的类别，发出不同的预警信息。
如图5所示，是本发明声音侦测通报方法较佳实施例的流程图。
步骤S1，声音接收模块121接收麦克风15侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量。在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，声音接收模块121将分别计算每个声音信号的能量。
步骤S2，声音辨位模块122判断该声音信号的能量是否大于预设值。如果该声音信号的能量大于预设值，执行步骤S3；如果该声音信号的能量小于或等于该预设值，返回步骤S1。
步骤S3，声音辨位模块122根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向。在本实施例中，所述声音信号的能量是指该声音信号的振幅大小。
其中，声音辨位模块122根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向包括：获取麦克风15的阵列中各点的声音信号能量，然后比较麦克风15的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。具体过程参见图3和图4的描述。
在其它实施例中，所述声音辨位模块122根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向还包括：当电子罗盘14判定该声音来源的方向与移动装置1之间的相对位置不一致时(即移动装置1的方向与使用者的方向不一致)，获取电子罗盘14的阵列中各点的声音信号能量，然后比较电子罗盘14的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。其中，利用电子罗盘14的阵列判定该声音来源的方向与利用麦克风15的阵列判定该声音来源的方向，方法是一样的(参阅图3和图4的描述)，在此不再赘述。
步骤S4，声音识别模块123根据语音模型数据库11中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别。具体而言，声音识别模块123先从语音模型数据库11获取语音识别的特征参数，根据该特征参数对麦克风15侦测到的声音信号进行参数化。然后，声音识别模块123将参数化后的声音信号与语音模型数据库11中存储的声音模型进行比对，以确定麦克风15侦测到的声音信号的类别。其中，声音信号的类别包括：人声和车辆喇叭声。
在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，声音识别模块123将识别出每个声音信号的类别。进一步地，如果是人声，可以利用现有的语音识别技术分析出说话的内容。
步骤S5，通知模块124根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。具体而言，针对听障者，通知模块124将首先通过移动装置1的震动提醒使用者注意，接着在显示屏16上显示该声音的类别(如显示人形图案或车辆的图案)、说话的内容及该声音来源的方向等。针对视障者，通知模块124将首先通过移动装置1的震动提醒使用者注意，接着将声音的类别(人声或车辆喇叭声)、说话的内容及该声音来源的方向等内容打包成语音信息，并将其传送到使用者佩戴的耳机(蓝牙耳机或有线耳机)上，通过耳机将该语音信息播放出来(如后方有车辆鸣喇叭)。
在本实施例中，通知模块124可以根据移动装置1是否有启动蓝牙功能或是否与有线耳机相连，来判断使用者是听障者还是视障者。如果移动装置1有启动蓝牙功能或与有线耳机相连，则通知模块124判定使用者视障者；如果移动装置1没有启动蓝牙功能，且没有与有线耳机相连，则通知模块124判定使用者听障者。在其它实施例中，也可以预先在移动装置1中设定使用模式(听障者模式或视障者模式)，之后，当该声音信号的能量大于预设值时，通知模块124将获取该预先设定的使用模式，并根据预先设定的使用模式发出预警信息。
在其它实施例中，如果麦克风15同时侦测到两个(及以上)来自不同方位的不同声音信号，或同时侦测到两个(及以上)来自同一方位的不同声音信号时，通知模块124将根据声音识别模块123识别出的每个声音信号的类别，发出不同的预警信息。
在本实施例中，所述移动装置1可以为手机、数码相机或PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)等具有资料处理功能的电子设备。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种声音侦测通报方法，应用于移动装置中，其特征在于，该移动装置中存储有语音模型数据库，该方法包括如下步骤：
接收移动装置的麦克风侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量；
当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向；
根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别；及
根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。
2.如权利要求1所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向的步骤包括：
获取麦克风的阵列中各点的声音信号能量；
比较麦克风的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。
3.如权利要求1所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述移动装置设置有电子罗盘，所述根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向的步骤包括：
当电子罗盘判定该声音来源的方向与移动装置之间的相对位置不一致时，获取电子罗盘的阵列中各点的声音信号能量，然后比较电子罗盘的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向；及
当电子罗盘判定该声音来源的方向与移动装置之间的相对位置一致时，获取麦克风的阵列中各点的声音信号能量，然后比较麦克风的阵列中各点的声音信号能量大小，并根据预先设定的规则表判定该声音来源的方向。
4.如权利要求1所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别的步骤包括：
从语音模型数据库获取语音识别的特征参数，根据该特征参数对麦克风侦测到的声音信号进行参数化；
将参数化后的声音信号与语音模型数据库中存储的声音模型进行比对，以确定麦克风侦测到的声音信号的类别。
5.如权利要求4所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述声音模型包括：人声模型和车辆喇叭声模型。
6.如权利要求1所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向的步骤包括：
判断使用者是听障者还是视障者；
针对听障者，首先通过移动装置的震动提醒使用者注意，接着在移动装置的显示屏上显示该声音的类别及该声音来源的方向；及
针对视障者，首先通过移动装置的震动提醒使用者注意，接着将声音的类别及该声音来源的方向打包成语音信息，并将其传送到使用者佩戴的耳机上，通过耳机将该语音信息播放出来。
7.如权利要求6所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述判断使用者是听障者还是视障者的步骤包括：
如果移动装置有启动蓝牙功能或与有线耳机相连，则判定使用者为视障者；及
如果移动装置没有启动蓝牙功能，且没有与有线耳机相连，则判定使用者为听障者。
8.如权利要求6所述的声音侦测通报方法，其特征在于，所述判断使用者是听障者还是视障者的步骤包括：
预先在移动装置中设定移动装置的使用模式，该使用模式包括听障者模式或视障者模式；及
当该声音信号的能量大于预设值时，获取该预先设定的使用模式。
9.一种声音侦测通报系统，运行于移动装置中，其特征在于，该移动装置中存储有语音模型数据库，该系统包括：
声音接收模块，用于接收移动装置的麦克风侦测到的声音信号，并计算该声音信号的能量；
声音辨位模块，用于当该声音信号的能量大于预设值时，根据该声音信号的能量判定该声音来源的方向；
声音识别模块，用于根据语音模型数据库中存储的语音识别的特征参数及不同类别的声音模型，确定该声音信号的类别；及
通知模块，用于根据该声音的类别发出预警信息，告知使用者该声音来源的方向。
10.如权利要求9所述的声音侦测通报系统，其特征在于，所述移动装置为手机、数码相机或PDA。
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