CN104505095A - 闹钟的语音操控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种语音操控闹钟的系统及方法，该系统包括：录音模块，用于录制用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音，以形成录音信号；降噪模块，接收所述录音信号并对所述录音信号进行降噪处理，以滤除所述闹铃声音和所述环境噪音形成对应所述语音命令的命令信号；识别模块，获取所述命令信号并识别，以形成对应的命令信息；控制模块，与所述识别模块和闹钟连接，接收所述识别模块发送来的所述命令信息并根据所述命令信息形成控制闹铃的操控指令。通过语音操控闹钟，可以实现语音关闭闹铃和延长闹铃时间的功能，无需手动关闭闹钟，使得对闹钟的控制更加方便，为人们提供了便利的操作方法，具有更加智能和简便的优点。

Description

闹钟的语音操控系统及方法

技术领域

本发明涉及语音控制领域，尤指一种闹钟的语音操控系统及方法。

背景技术

闹钟作为一种常用的设备，为人们提供时间提醒功能，比如设定起床时间、会议时间、事件提醒时间等，在到达设定时间时会准时播放闹铃以提醒人们。现有的闹钟基本上有两种形式，一种是设于电子设备上的闹钟应用，另一种是传统的闹钟。无论是电子设备上的闹钟还是传统的闹钟在播放提醒的闹钟铃声时，都需要手动关闭，操作繁琐，为人们的使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种闹钟的语音操控系统及方法，解决现有闹钟需要手动关闭、操作繁琐、使用不便的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明一种闹钟的语音操控系统，包括：

录音模块，用于录制用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音，以形成录音信号；

降噪模块，与所述录音模块连接，接收所述录音信号并对所述录音信号进行降噪处理，以滤除所述闹铃声音和所述环境噪音形成对应所述语音命令的命令信号；

识别模块，与所述降噪模块连接，获取所述命令信号并识别，以形成对应的命令信息；

控制模块，与所述识别模块连接，接收所述识别模块发送来的所述命令信息并根据所述命令信息形成控制闹铃的操控指令。

通过语音操控闹钟，可以实现语音关闭闹铃和延长闹铃时间的功能，无需手动关闭闹钟的闹铃，使得对闹钟的控制更加方便，为人们提供了便利的操作方法，具有更加智能和简便等优点。

本发明闹钟的语音操控系统的进一步改进在于，还包括与所述录音模块和所述降噪模块连接的存储模块，存储有所述闹钟的闹铃信号和对应所述环境噪音的噪音信号，所述噪音信息通过所述录音模块在设定的闹钟时间之前录制形成，所述存储模块将所述闹铃信号和所述噪音信号发送给所述降噪模块，以供所述降噪模块进行降噪处理。

本发明闹钟的语音操控系统的进一步改进在于，所述存储模块与所述识别模块连接，所述存储模块内还存储有声学模型和语音模型，以供所述识别模块将从所述命令信号中提取到的符合人的声音的参数与所述声学模块和所述语音模型进行匹配而得出所述命令信息。

本发明闹钟的语音操控系统的进一步改进在于，所述录音模块根据所述闹钟设定的闹铃时间，开始录音形成录音信号。

本发明闹钟的语音操控系统的进一步改进在于，所述命令信息包括关闭闹铃和延长闹铃。

本发明一种闹钟的语音操控方法，包括：

于闹钟设定的闹铃时间开始录音，形成包括有用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音的录音信号；

对所述录音信号进行降噪处理，滤除所述闹铃声音和所述环境噪音并获得对应所述语音命令的命令信号；

识别所述命令信号，以得到相应的命令信息；

根据所述命令信息对闹铃进行操控。

本发明闹钟的语音操控方法的进一步改进在于，还包括：距达到所述闹铃时间的10分钟至15分钟时，开始记录环境噪音，以形成噪音信号。

本发明闹钟的语音操控方法的进一步改进在于，对所述录音信号进行降噪处理包括：

读取所述噪音信号和对应所述闹铃声音的闹铃信号；

将所述录音信号中的所述噪音信号和所述闹铃信号滤除，以获得所述命令信号。

本发明闹钟的语音操控方法的进一步改进在于，识别所述命令信号包括：

提取所述命令信号中的符合人的声音的参数；

将所述参数与声学模块和语音模型进行匹配，以得出所述命令信息。

本发明语音操控闹钟的方法的进一步改进在于，所述命令信息包括关闭闹铃和延长闹铃。

附图说明

图1为本发明闹钟的语音操控系统的系统图；

图2为本发明闹钟的语音操控系统中录音模块的工作原理图；以及

图3为本发明闹钟的语音操控系统中降噪模块的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种语音操控闹钟的系统及方法，使得用户可以通过语音控制闹钟，在闹铃响起时通过语音控制闹铃关闭或者延长闹铃的时间，避免了闹钟使用中需要手动关闭或手动操作的麻烦。且本发明的语音操控闹钟的系统及方法，具有结构简单，实现方便，使用便利等优势，使得闹钟的使用更加智能和简便。下面结合附图对本发明语音操控闹钟的系统及方法进行说明。

本发明语音操控闹钟的系统及方法可以应用于电子设备中的闹钟应用，也可以应用于传统的闹钟设备，只需将语音操控闹钟的系统与闹钟的控制中心连接即可。

参阅图1，显示了本发明语音操控闹钟的系统的原理图，下面结合图1，对本发明语音操控闹钟的系统进行说明。

如图1所示，本发明语音操控闹钟的系统包括录音模块11、降噪模块13、存储模块15、识别模块17、以及控制模块19，控制模块19与识别模块17和闹钟连接，存储模块15与录音模块11、降噪模块13、识别模块17、以及闹钟连接，录音模块11与降噪模块13和闹钟连接，识别模块17与降噪模块13连接。本发明语音操控闹钟的系统通过录音模块11在闹钟设定的闹铃时间获取用户的语音命令，通过降噪模块13对带有语音命令的录音信号进行降噪处理，得到对应的命令信号，进而通过识别模块17对命令信号进行识别得到命令信息，控制模块19根据命令信息对闹铃进行操控处理，实现了用户通过语音控制闹钟的功能，该语音命令可以为关闭闹铃，也可以为延长闹铃。

如图2所示，显示了录音模块11的工作原理图。录音模块11用于录制用户的语音命令23和环境的声音，环境的声音包括环境噪音22和闹铃声音21。录音模块11与闹钟连接，获取闹钟的设定闹铃时间，达到设定闹铃时间时，闹钟会自动播放闹铃声音21，在闹铃时间前15分钟或10分钟前录音模块11开始录音，此时环境中只有环境噪音22，录音模块11录制响铃前10分钟或15分钟内的环境噪音22形成了噪音信号112。达到设定闹铃时间时，录音模块11停止对环境噪音22的录制，而后再次开始录音，此时环境中有环境噪音22、闹铃声音21、以及用户发出的语音命令23，录音模块11录制形成了录音信号111。录音模块11根据闹钟设定的闹铃时间进行录制录音信号111和噪音信号112，将录音信号111传送给降噪模块13，将噪音信号112传送给存储模块15存储。

存储模块15存储有闹钟的闹铃信号和噪音信号112，存储模块15获取闹钟中闹铃音频文件而形成闹铃信号，噪音信号112为闹钟的闹铃时间前15分钟内或10分钟内的环境噪音22。存储模块15还内存储有声学模型和语音模型。

如图3所示，显示了降噪模块13的工作原理图。降噪模块13接收录音模块11发送来的录音信号111，对该录音信号111进行降噪处理，形成命令信号113。进一步地，降噪模块13读取存储模块15内的闹铃信号和噪音信号112，通过闹铃信号和噪音信号112与录音信号111进行滤波处理，将录音信号111内的闹铃信号和噪音信号112滤除，进而获得了录音信号111中的语音命令23，形成相应的命令信号113。较佳地，该降噪模块13包括噪声估计131、增益设计132、以及噪声滤除133，噪声估计131接收录音信号111，对录音信号111内的噪声进行预估，进而得出对录音信号111的增益倍数，将增益倍数和录音信号111传送给增益设计132，增益设计132对录音信号111按照增益倍数进行增益处理，处理后将录音信号111传送给噪声消除133，该噪声消除133还接收到存储模块15内的闹铃信号和噪音信号112，对录音信号111和闹铃信号、噪音信号112做减波滤除，最后形成命令信号113。降噪模块13和录音模块11连接，接收录音模块11录制的录音信号111，录音信号111形成于闹钟响铃时，因不确定用户何时发出控制命令，录音信号111持续录制录音信号111并发送给降噪模块13，降噪模块13对接收到录音信号111进行降噪，在闹铃时间开始至用户发出语音命令这段时间内，录音信号111中只有环境噪音和闹铃声音，降噪模块13降噪处理后没有波形产生，当用户发出语音命令后，降噪模块13降噪处理得当适配于语音命令的命令信号113，当用户语音命令截止后的时间内，降噪模块13降噪处理后没有波形产生，这样就可以让录音模块11停止录制录音信号111，降噪模块13内获得了完整的用户命令。

识别模块17获取命令信号113，对命令信号113进行识别，形成对应的命令信息。识别模块17对命令信号113进行识别时，提取命令信号113中的符合人的声音的参数，并与存储模块15中的声学模型和语音模型进行匹配，以得出命令信息。

控制模块19接收命令信息，根据命令信息进行闹铃的操控。命令信息包括关闭闹铃和延长闹铃，控制模块19根据关闭闹铃的命令信息关闭闹钟对闹铃的播放，控制模块19根据延长闹铃的命令信息控制闹钟延长闹铃时间，即推迟几分钟后再响闹铃。较佳地，将延长闹铃命令设定为固定时间的延长，可以为5分钟、10分钟、或15分钟。

本发明语音操控闹钟的系统的工作原理为：

用户使用闹钟设定好闹钟的闹铃时间，比如早上7点中，当时间到早上7点时，闹钟会自动播放闹铃声音，提醒用户已经到7点钟了。本发明的语音操控闹钟的系统中的控制模块19、录音模块11、存储模块15均与闹钟连接，在闹钟设定好闹铃时间时，录音模块11获取该设定的闹铃时间，在闹铃时间来临前15分钟或10分钟时，录音模块11启动并开始录音，此时环境中仅有环境噪音，达到闹铃时间时，录音模块11停止对环境噪音的录制，录音模块11形成了噪音信号，并将噪音信号存储于存储模块15内。达到闹铃时间时，录音模块11在此进行录音，此时环境中会有用户的语音命令，还存在有闹铃声音和环境噪音，录音模块11将录音形成的录音信号发送给降噪模块13进行降噪处理，降噪模块13调用存储模块15中的噪音信号和闹铃信号对录音信号进行处理，以得到只包含有语音命令的命令信号，将命令信号传送给识别模块17，识别模块17识别命令信号获取命令信息，传送给控制模块19，控制模块19根据命令信息执行相应的操作，即关闭闹铃或者延长闹铃。

下面对本发明语音操控闹钟的方法进行说明。

本发明语音操控闹钟的方法包括：

于闹钟设定的闹铃时间开始录音，形成包括有用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音的录音信号，到达闹铃时间时，闹钟开始播放闹铃提醒用户，此时进行录音的录音信号中包括有闹铃声音、环境噪音以及用户的语音命令；

对录音信号进行降噪处理，获得对应语音命令的命令信号，降噪处理将录音信号中的闹铃声音和环境噪音去除，只留有用户的语音命令；

识别命令信号，以得到相应的命令信息，对只含有语音命令的命令信号进行识别，得到命令信息，该命令信息为命令文本；

根据命令信息对所述闹钟的闹铃进行操控，该命令信息中的命令文本包括关闭闹铃和延长闹铃，根据关闭闹铃将闹钟的闹铃播放关闭，根据延长闹铃将闹钟闹铃时间向后延迟。

作为本发明语音操控闹钟的方法的一较佳实施方式，在距闹铃时间的10分钟或15分钟时，开始记录环境声音，以形成噪音信号。在闹铃时间之前的10分钟或15分钟开始收集环境的噪音，形成的噪音信号用于降噪处理过程，滤除录音信号中的噪音信号使用。

对录音信号进行降噪处理包括：

读取事先录制的噪音信号和闹钟设定的闹铃信号；

将录音信号中的噪音信号和闹铃信号滤除，对录音信号进行减波处理，将录音信号中的噪音信号和闹铃信号滤除，以获得命令信号。

识别命令信号包括：

提取命令信号中的符合人的声音的参数；

将该参数与声学模块和语音模型进行匹配，以得出命令信息。该声学模型和语音模型可事先存储于存储模块中，在进行识别时，调取声学模型和语音模型进行匹配。

本发明语音操控闹钟的系统及方法的有益效果为：

通过语音操控闹钟，可以实现语音关闭闹铃和延长闹铃时间的功能，无需手动关闭闹钟，使得对闹钟的控制更加方便，为人们提供了便利的操作方法，具有更加智能和简便等优点。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种闹钟的语音操控系统，其特征在于，包括：

录音模块，用于录制用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音，以形成录音信号；

降噪模块，与所述录音模块连接，接收所述录音信号并对所述录音信号进行降噪处理，以滤除所述闹铃声音和所述环境噪音形成对应所述语音命令的命令信号；

识别模块，与所述降噪模块连接，获取所述命令信号并识别，以形成对应的命令信息；

控制模块，与所述识别模块连接，接收所述识别模块发送来的所述命令信息并根据所述命令信息形成控制闹铃的操控指令。

2.如权利要求1所述的闹钟的语音操控系统，其特征在于，还包括与所述录音模块和所述降噪模块连接的存储模块，存储有所述闹钟的闹铃信号和对应所述环境噪音的噪音信号，所述噪音信号通过所述录音模块在设定的闹铃时间之前录制形成，所述存储模块将所述闹铃信号和所述噪音信号发送给所述降噪模块，以供所述降噪模块进行降噪处理。

3.如权利要求2所述的闹钟的语音操控系统，其特征在于，所述存储模块与所述识别模块连接，所述存储模块内还存储有声学模型和语音模型，以供所述识别模块将从所述命令信号中提取到的符合人的声音的参数与所述声学模块和所述语音模型进行匹配而得出所述命令信息。

4.如权利要求1所述的语音操控闹钟的系统，其特征在于，所述录音模块根据所述闹钟设定的闹铃时间，开始录音形成录音信号。

5.如权利要求1所述的闹钟的语音操控系统，其特征在于，所述命令信息包括关闭闹铃和延长闹铃。

6.一种闹钟的语音操控方法，其特征在于，包括：

于闹钟设定的闹铃时间开始录音，形成包括有用户的语音命令、闹铃声音、以及环境噪音的录音信号；

对所述录音信号进行降噪处理，滤除所述闹铃声音和所述环境噪音并获得对应所述语音命令的命令信号；

识别所述命令信号，以得到相应的命令信息；

根据所述命令信息对闹铃进行操控。

7.如权利要求6所述的闹钟的语音操控方法，其特征在于，还包括：距到达所述闹铃时间的10分钟或15分钟时，开始记录环境噪音，以形成噪音信号。

8.如权利要求7所述的闹钟的语音操控方法，其特征在于，对所述录音信号进行降噪处理包括：

读取所述噪音信号和对应所述闹铃声音的闹铃信号；

将所述录音信号中的所述噪音信号和所述闹铃信号滤除，以获得所述命令信号。

9.如权利要求6所述的闹钟的语音操控方法，其特征在于，识别所述命令信号包括：

提取所述命令信号中的符合人的声音的参数；

将所述参数与声学模型和语音模型进行匹配，以得出所述命令信息。

10.如权利要求6所述的闹钟的语音操控方法，其特征在于，所述命令信息包括关闭闹铃和延长闹铃。