CN105135631B - 一种空调语音播报装置、空调及语音播报方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调语音播报装置、空调及语音播报方法，其装置包括：主控模块、语音合成模块、功率放大器模块和扬声器；主控模块与语音合成模块电连接，功率放大器模块的输入端和输出端分别与语音合成模块和扬声器电连接；主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块，语音合成模块将文本信息转换为语音信号，功率放大器模块对语音信号进行放大处理，扬声器用于播放经过放大处理的语音信号。本发明的空调语音播报装置、空调及语音播报方法，能够将空调的工作状态信息、故障报警信息等通过扬声器进行播放，使用户通过语音方式获得空调的工作状态，给用户带来智能家居的新体验，能够提升用户的使用便捷性。

Description

一种空调语音播报装置、空调及语音播报方法

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种空调语音播报装置、空调及语音播报方法。

背景技术

空调已经在人们的生活中成为不可或缺的必备产品，大大提高了人们的生活质量。随着智能家电技术的发展，人们需要更多、更方便、更自然的方式与机器进行交互，包括视觉和听觉等方式，因此对空调与人交互的能力提出了更高的要求。在实际使用空调的过程中，消费者往往需要了解空调的工作状态，现有的空调通常是在空调遥控器的显示屏上显示空调工作状态对应的符号，或者采用在室内机的面板上安装显示屏用于显示工作状态对应的符号，识别不便，对于正常人来说也许不会有什么问题，但对于老年人、残疾人等行动不便或者视力不好的消费者来说很不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种空调语音播报装置、空调及语音播报方法，能够解决上述问题。

一种空调语音播报装置，包括：主控模块、语音合成模块、功率放大器模块和扬声器；所述主控模块与所述语音合成模块电连接，所述功率放大器模块的输入端和输出端分别与所述语音合成模块和所述扬声器电连接；所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到所述语音合成模块，所述语音合成模块将所述文本信息转换为语音信号，所述功率放大器模块对所述语音信号进行放大处理，所述扬声器用于播放经过放大处理的所述语音信号。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主控模块与所述语音合成模块通过SPI总线连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：红外或RF接收模块；所述红外或RF接收模块与所述主控模块电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：功能按键模块；所述功能按键模块与所述主控模块电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：显示屏模块；所述主控模块与所述显示屏模块电连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述语音合成模块为XF-S4240语音合成模块。

一种空调，包括如上所述的空调语音播报装置。

一种基于如上所述的空调语音播报装置的语音播放方法，包括：主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块；所述语音合成模块将所述文本信息合成为语音信号，并将所述语音信号发送到功率放大器模块；所述功率放大器模块对所述语音信号进行功率放大处理，并将放大后的所述语音信号发送到所述扬声器进行播放。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块包括：所述主控模块检测所述语音合成模块的状态管脚RDY的状态，如果状态管脚RDY的状态为低电平，则判断所述语音合成模块处于空闲状态，所述主控模块向所述语音合成模块发送所述包含有文本信息的控制指令。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到所述语音合成模块包括：所述主控模块通过SPI总线向所述语音合成模块发送包含有文本信息的控制指令；其中，在发送期间，所述主控模块将所述语音合成模块的选择使能管脚SSEL的状态置为低电平。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主控模块接收到控制命令，获取与所述控制命令对应的文本信息，生成包含有所述文本信息的控制指令，将所述控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，并将所述指令帧发送到所述语音合成模块；其中，所述文本信息包括：空调的工作状态信息、故障报警信息。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述主控模块从空调的寄存器中读取空调的工作状态参数，并基于所述空调的工作状态参数生成所述空调的工作状态信息。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述指令帧包括：帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式、待合成文本；所述编码方式包括：GBK编码。

根据本发明的一个实施例，进一步的，当所述语音合成模块进行语音合成时接收到所述主控模块发送的指令帧，则所述语音合成模块中止正在进行的语音合成，将接收到的指令帧中携带的文本信息合成为语音信号。

本发明的空调语音播报装置、空调及语音播报方法，能够将空调的工作状态信息、故障报警信息等通过扬声器进行播放，使用户通过语音方式获得空调的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的空调语音播报装置的一个实施例的模块框图；

图2为根据本发明的空调语音播报装置的一个实施例的语音合成模块的工作原理示意图；

图3为根据本发明的空调语音播报装置的一个实施例的语音合成模块的模块框图；

图4为根据本发明的空调语音播报装置的一个实施例的语音合成模块的实例示意图；

图5为根据本发明的语音播报方法的一个实施例的流程示意图；

图6为根据本发明的语音播报方法的一个实施例的主控装置发送指令的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种空调语音播报装置，包括：主控模块01、语音合成模块02、功率放大器模块03和扬声器04。主控模块01与语音合成模块02电连接，功率放大器模块03的输入端和输出端分别与语音合成模块02和扬声器04电连接。主控模块01将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块02，语音合成模块02将文本信息转换为语音信号，功率放大器模块03对语音信号进行放大处理，扬声器04用于播放经过放大处理的语音信号。

上述实施例中的空调语音播报装置，能够将空调的工作状态信息、故障报警信息通过扬声器进行播放，使用户通过语音方式获得空调的工作状态，给用户带来智能家居的新体验。

在一个实施例中，空调语音播报装置为一种嵌入式语音播报装置，由语音合成模块02完成语音的合成。语音合成，即TTS(Text to Speech)技术，是将任意文字信息实时转化为标准流畅的自然语音并朗读出来。语音合成模块02进行语音合成的基本原理如图2、3所示。

语音合成模块02包括：文本分析单元021、韵律处理单元022和语音生成单元023。文本分析单元023基于语音知识库024模拟人对自然语言的理解过程，对输入的文本能完全理解并给出韵律处理单元022和语音生成单元023所需的各种发音提示。

韵律处理单元022为合成语音规划出音段特征，如音高、音长和音强等，使合成语音能正确表达语意，听起来更加自然。这是语音合成中最重要的一个环节，要使得合成的语音符合通常说出的话语，最关键的是提取语言中的韵律参数。语音生成单元023根据前两部分处理结果的要求输出语音，即合成语音。

语音合成模块02可以采用多种模块、芯片或板卡，例如采用科大讯飞的XF-S4240语音合成模块。如图4所示，XF-S4240语音合成模块在文本处理前端集成了多种智能的文本分析算法，将规则和统计等处理方法进行了有机的结合，具备了较强的分词、多文本内码识别、多音字识别、韵律环境预测能力，并支持多种通信模式。

在一个实施例中，主控模块01与语音合成模块02可以通过SPI总线、I²C总线等连接。空调语音播报装置可以嵌入在空调的主板中，通过RS485通讯，上位机(例如空调的控制装置)发送指令到主控模块01，主控模块01分析指令，通过SPI接口(串行外设接口)发送含文本信息的指令到语音合成模块02，语音合成模块02将文本信息合成为语音信息，送往功率放大器模块03。主控模块01也可以监测空调系统的运行情况，向上位机返回当前空调系统的运行状态，并在紧急情况下进行语音报警提示。

空调语音播报装置可以包括红外或RF接收模块05，红外或RF接收模块05与主控模块01电连接，红外或RF接收模块05用于接收用户遥控器发送的控制命令。用户通过遥控器上的按键向红外或RF接收模块05发送控制命令，例如，语音播放当前空调运行的模式、设置的温度、风速等，或者关闭或开启语音播报功能、调节语音音量等。

红外或RF接收模块05可以将控制命令直接发送到主控模块01，由主控模块01进行处理。红外或RF接收模块05也可以将控制命令发送到空调的控制装置，由空调的控制装置将此控制命令发送给主控模块01，由主控模块01进行处理。

空调语音播报装置可以设置功能按键模块06，功能按键模块06与主控模块01电连接。功能按键模块06可以设置在空调室内机的面板上，功能按键模块06包括：关闭语音播报功能按键、开启播报功能按键、音量调节按键等，也可以包括语音播放空调运行的模式、设置的温度、风速的功能按键等。用户可以通过功能按键模块06输入控制命令，由主控模块01进行处理。

空调语音播报装置可以设置显示屏模块07，主控模块01与显示屏模块07电连接。显示屏模块07可以设置在空调室内机的面板上，主控模块01将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块02的同时，将文本信息发送到显示屏模块07进行显示。显示屏模块07可以具有触摸屏，用户通过触摸屏对空调语音播报装置进行设置，例如，设置语音播放中使用的词语、设置是否语音播放、音量大小等。

在一个实施例中，本发明提供一种空调，包括如上的空调语音播报装置。

图5为根据本发明的语音播报方法的一个实施例的流程示意图，如图5所示：

步骤201，主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块。控制指令包括：合成、停止合成、暂停合成等，通常在合成指令中包含有文本信息。

步骤202，语音合成模块将文本信息合成为语音信号，并将语音信号发送到功率放大器模块。

步骤203，功率放大器模块对语音信号进行功率放大处理，并将放大后的语音信号发送到扬声器进行播放。

在一个实施例中，语音合成模块设置有状态管脚RDY，主控模块检测语音合成模块的状态管脚RDY的状态，如果状态管脚RDY的状态为低电平，则判断语音合成模块处于空闲状态，没有合成文本，主控模块向语音合成模块发送包含有文本信息的控制指令。如果状态管脚RDY的状态为高电平，则判断语音合成模块处于合成文本的工作状态。

语音合成模块设置有选择使能管脚SSEL，为了方便在SPI通信接口上挂接多个语音合成模块。主控模块通过SPI总线向语音合成模块发送包含有文本信息的控制指令，在发送期间，主控模块将语音合成模块的选择使能管脚SSEL的状态置为低电平。

在一个实施例中，主控模块接收到控制命令，获取与控制命令对应的文本信息，生成包含有文本信息的控制指令，将控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，并将指令帧发送到语音合成模块，文本信息包括：空调的工作状态信息、故障报警信息等。

例如，用户通过控制器发送了语音播报工作模式的控制命令，空调的控制装置将此控制命令发送给空调语音播报装置的主控模块，主控模块从空调的寄存器中获取现在空调的模式为制冷模式，在存储器中查出与制冷模式对应的文本，例如为“当前运行模式为制冷模式”，将包含文本“当前运行模式为制冷模式”的合成控制指令发送到语音合成模块进行语音合成，并进而通过功率放大器模块、扬声器播放“当前运行模式为制冷模式”的语音。

当空调的控制装置检测到运行有故障、异常时，例如，电压不稳定，则将控制命令发送到空调语音播报装置的主控模块，控制命令中携带有异常码05，主控模块从存储器中查出与异常码05对应的文本，例如为“当前电压不稳定”，将文本“当前电压不稳定”发送到语音合成模块进行合成，并进而通过功率放大器模块、扬声器播放“当前电压不稳定”的语音。

主控模块可以从空调的寄存器中读取空调的工作状态参数，例如，运行模式、温度、湿度、风速等，并基于空调的工作状态参数从存储器中查出与工作状态参数对应的文本并加入具体的参数值，生成空调的工作状态信息。

在一个实施例中，主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块。控制指令以及携带的文本、数据等需要用“帧”的方式进行封装后传输。帧结构由帧头、待合成文本的长度、文本合成命、文本编码格式、待合成的文本组成。主控模块将控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，并将指令帧发送到语音合成模块。

指令帧包括：帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式、待合成文本。编码方式包括：GBK(汉字内码扩展规范)编码等。即指令帧由5个域或字段组成，分别为帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式、待合成文本。这5个域或字段可以时定长或不定长，可以根据具体需求进行设计。例如，5个域或字段为定长，其中，帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式都为1个字节，待合成文本为64个字节。

例如，对于包含文本“当前运行模式为制冷模式”的合成控制指令，主控装置将合成控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，帧头为预设的格式，待合成文本的长度为22个字节、合成命令为合成、编码方式为GBK、待合成文本为“当前运行模式为制冷模式”。

当语音合成模块进行语音合成时接收到主控模块发送的指令帧，则语音合成模块中止正在进行的语音合成，将接收到的指令帧中携带的文本信息合成为语音信号。即当语音合成模块正在合成文本时，如果又接收到一帧有效的数据，语音合成模块会立即停止当前正在合成的文本，转而合成最新接收的文本。

图6为根据本发明的语音播报方法的一个实施例的主控装置发送指令的流程图，如图6所示：

步骤301，主控模块接收到上位机发送的控制命令，获取与控制命令对应的文本信息，生成包含有文本信息的控制指令。

步骤302，主控模块检测语音合成模块的状态管脚RDY的状态，如果状态管脚RDY的状态为低电平，则判断语音合成模块处于空闲状态，主控模块向语音合成模块发送包含有文本信息的控制指令，进入步骤303。

步骤303，主控模块将语音合成模块的选择使能管脚SSEL的状态置为低电平。

步骤304－308，主控模块将控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，指令帧包括：帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式、待合成文本；编码方式包括：GBK编码。主控模块通过SPI总线向语音合成模块发送指令帧。

上述实施例中提供的空调语音播报装置、空调及语音播报方法，能够将空调的工作状态信息、故障报警信息等通过扬声器进行播放，使用户通过语音方式获得空调的工作状态，给用户带来智能家居的新体验，通过语音播报方式将空调的工作状态告知给用户，能够提升用户的使用体验及使用便捷性。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种空调语音播报装置，其特征在于，包括：

主控模块、语音合成模块、功率放大器模块和扬声器；

所述主控模块与所述语音合成模块电连接，所述功率放大器模块的输入端和输出端分别与所述语音合成模块和所述扬声器电连接；所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到所述语音合成模块，所述语音合成模块将所述文本信息转换为语音信号，所述功率放大器模块对所述语音信号进行放大处理，所述扬声器用于播放经过放大处理的所述语音信号；

其中，所述主控模块接收到空调的控制装置发送控制命令，获取与所述控制命令对应的文本信息，生成包含有所述文本信息的控制指令，将所述控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，并将所述指令帧发送到所述语音合成模块；其中，所述文本信息包括：空调的工作状态信息、故障报警信息；所述主控模块从空调的寄存器中读取空调的工作状态参数，并基于所述空调的工作状态参数生成所述空调的工作状态信息。

2.如权利要求1所述的空调语音播报装置，其特征在于：

所述主控模块与所述语音合成模块通过SPI总线连接。

3.如权利要求1所述的空调语音播报装置，其特征在于：

还包括：红外或RF接收模块；

所述红外或RF接收模块与所述主控模块电连接。

4.如权利要求1所述的空调语音播报装置，其特征在于：

还包括：功能按键模块；

所述功能按键模块与所述主控模块电连接。

5.如权利要求1所述的空调语音播报装置，其特征在于：

还包括：显示屏模块；

所述主控模块与所述显示屏模块电连接。

6.如权利要求1所述的空调语音播报装置，其特征在于：

所述语音合成模块为XF-S4240语音合成模块。

7.一种空调，其特征在于：

包括如权利要求1至6任意一项所述的空调语音播报装置。

8.一种基于如权利要求1至6任意一项所述的空调语音播报装置的语音播放方法，其特征在于，包括：

主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块；

所述语音合成模块将所述文本信息合成为语音信号，并将所述语音信号发送到功率放大器模块；

所述功率放大器模块对所述语音信号进行功率放大处理，并将放大后的所述语音信号发送到所述扬声器进行播放；

其中，所述主控模块接收到空调的控制装置发送控制命令，获取与所述控制命令对应的文本信息，生成包含有所述文本信息的控制指令，将所述控制指令封装为具有预定义帧格式的指令帧，并将所述指令帧发送到所述语音合成模块；所述文本信息包括：空调的工作状态信息、故障报警信息；所述主控模块从空调的寄存器中读取空调的工作状态参数，并基于所述空调的工作状态参数生成所述空调的工作状态信息。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到语音合成模块包括：

所述主控模块检测所述语音合成模块的状态管脚RDY的状态，如果状态管脚RDY的状态为低电平，则判断所述语音合成模块处于空闲状态，所述主控模块向所述语音合成模块发送所述包含有文本信息的控制指令。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述主控模块将包含有文本信息的控制指令发送到所述语音合成模块包括：

所述主控模块通过SPI总线向所述语音合成模块发送包含有文本信息的控制指令；

其中，在发送期间，所述主控模块将所述语音合成模块的选择使能管脚SSEL的状态置为低电平。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述指令帧包括：帧头、待合成文本的长度、合成命令、编码方式、待合成文本；所述编码方式包括：GBK编码。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于：

当所述语音合成模块进行语音合成时接收到所述主控模块发送的指令帧，则所述语音合成模块中止正在进行的语音合成，将接收到的此指令帧中携带的文本信息合成为语音信号。