CN105357566B - 一种语音遥控器及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种语音遥控器及其供电方法，语音遥控器包括：噪声采集模块，利用声孔阵列采集语音遥控器周边的环境噪声；声电转换模块，将噪声采集模块采集的环境噪声转化为电信号；储能模块，将声电转换模块转化得到的电信号作为电能存储，为语音遥控器供电。利用声孔阵列采集环境噪声，将其转化为电能作为工作能源，避免了更换电池或频繁充电；在语音遥控器的语音功能关闭时，将采集到的环境噪声全部转化为电能，提高了能源利用率；通过调节声孔阵列中打开的声孔数量，改变噪声采集角度，使环境噪声与用户的语音信号分离，将噪声波形反向叠加到语音信号可以滤除语音信号中的环境噪声，减少环境噪声对语音遥控器的不利影响。

Description

一种语音遥控器及其供电方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种语音遥控器及其供电方法。
背景技术
遥控器作为电视机的必备组件，近些年在功能不断增加的同时，也在寻求更好的用户体验和技术革新。针对遥控器的供电方式，现市面上主要有两种方式：
第一种供电方式，利用纽扣电池、干电池等不可充电循环的供电方式，这种供电方式的弊端主要在于电池电量耗尽后废旧电池造成的资源浪费和环境污染。
第二种供电方式，利用锂电池等的可充电电池的可充电循环的供电方式，这种供电方式的不便之处在于需要经常充电。
越来越多的智能电视遥控器配备了诸如语音模块等功能形式，这种语音遥控器可以通过语音识别功能识别常用的命令，用户不必每次控制电视机时在遥控器的按键区寻找需要的按键，方便了用户的使用，但是在一定程度上也增加了遥控器的功耗，增加了更换电池或充电的频率。
发明内容
本发明提供了一种语音遥控器及其供电方法，以解决现有语音遥控器需要经常更换电池或频繁充电的弊端。
依据本发明的一个方面，本发明提供了一种语音遥控器，包括：
噪声采集模块，利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声；
声电转换模块，将所述噪声采集模块采集的环境噪声转化为电信号；
储能模块，将所述声电转换模块转化得到的电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电；
其中，所述声孔阵列设置在所述语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关控制，通过语音遥控器的微控制模块控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制所述声孔阵列采集环境噪声的范围。
其中，所述语音遥控器还包括：
音频采集模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，利用麦克声孔采集用户的语音信号；
音频处理模块，从所述噪声采集模块采集的环境噪声中抓取噪声波形，将所述噪声波形相位相反后与所述音频采集模块采集的语音信号进行叠加运算，以滤除语音信号中的环境噪声。
其中，所述音频处理模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，还计算所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，并发送给所述微控制模块；
所述微控制模块，在所述语音遥控器的语音功能关闭时，控制所述声孔阵列的全部声孔的电控开关打开；在所述语音遥控器的语音功能开启时，根据所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，控制所述声孔阵列的部分声孔的电控开关关闭。
其中，所述微控制模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，具体是通过控制所述声孔阵列的每个声孔的电控开关开启或关闭，使所述音频采集角度中包含的环境噪声分量与所述噪声采集角度中的环境噪声相比，声压低一个数量级。
其中，所述语音遥控器还包括：
直流稳压模块，将所述声电转换模块转化得到的电信号转化为直流信号并稳压；
升压模块，将所述直流稳压模块输出的电信号的电压提升到预先设定的电压值；
充电保护模块，设置在所述升压模块与所述储能模块之间，用于防止所述储能模块过充。
依据本发明的另一方面，本发明提供了一种语音遥控器的供电方法，包括：
利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声；
将采集到的环境噪声转化为电信号；
将所述电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电；
其中，所述声孔阵列设置在所述语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关控制，通过控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制所述声孔阵列采集环境噪声的范围。
其中，所述方法还包括：
在所述语音遥控器的语音功能开启时，利用麦克声孔采集用户的语音信号；
从采集的环境噪声中抓取噪声波形；
将所述噪声波形相位相反后与所述语音信号的波形进行叠加运算，以滤除环境噪声。
其中，所述方法还包括：在所述语音遥控器的语音功能开启时，获取所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压；
其中，所述利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声包括：
在所述语音遥控器的语音功能关闭时，控制所述声孔阵列的全部声孔打开；
在所述语音遥控器的语音功能开启时，控制所述声孔阵列的部分声孔关闭。
其中，所述方法还包括：所述在所述语音遥控器的语音功能开启时，控制所述声孔阵列的部分声孔关闭，具体为：
根据所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，控制所述声孔阵列的每个声孔的电控开关开启或关闭，使所述音频采集角度中包含的环境噪声分量与所述噪声采集角度中的环境噪声相比，声压低一个数量级。
其中，所述将所述电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电包括：
设置直流稳压模块将所述电信号转化为直流信号并稳压，设置升压模块将所述稳压后的电压提升到预先设定的电压值，以及设置充电保护模块防止所述语音遥控器的存储模块过充。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例利用声孔阵列采集语音遥控器周边的环境噪声，将环境噪声转化为电能作为语音遥控器工作的能源，避免了更换电池或频繁充电，节能环保，方便使用，具有较好的适用性和应用空间；并且在语音遥控器的语音功能关闭时，打开声孔阵列中的全部声孔，将采集到的环境噪声全部转化为电能，大大提高了能源利用率。
在优选实施例中通过调节声孔阵列中打开的声孔数量，改变声孔阵列的腔体和噪声采集角度，使环境噪声与用户的语音信号分离，噪声作为能源进行转化利用，同时将其波形反向叠加到语音信号可以滤除语音信号中的环境噪声，使语音信号可以更好的进行采样和传输，减少环境噪声对语音遥控器的不利影响。
附图说明
图1为本发明实施例提供的语音遥控器的一种功能结构示意图；
图2为本发明实施例提供的语音遥控器的一种外观正面图；
图3为本发明实施例提供的语音遥控器对环境噪声和语音信号采集角度的示意图；
图4为本发明实施例提供的语音遥控器的供电方法的一具体流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1为本发明实施例提供的语音遥控器的一种功能结构示意图，图2为本发明实施例提供的语音遥控器的一种外观正面图。如图1、图2所示，本发明提供的一种语音遥控器，包括：
噪声采集模块101，用于利用声孔阵列202采集语音遥控器周边的环境噪声；
声电转换模块102，用于将噪声采集模块101采集的环境噪声转化为电信号；
储能模块103，用于将声电转换模块102转化得到的电信号作为电能存储，为语音遥控器供电。
其中，声孔阵列202设置在语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关203控制，通过语音遥控器的微控制模块控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制声孔阵列202采集环境噪声的范围。
也即是说，本发明实施例提供的语音遥控器，基于现有的语音遥控器的麦克(mic)声孔、通用按键区等功能，增加一声孔阵列202，每个声孔都由一个电控开关203控制，通过调节开孔阵列202的声孔数量改变声孔阵列202的整体开孔大小，从而调整声腔结构。声孔阵列202内部设置噪声采集模块101和声电转换模块102，噪声采集模块101采集到的环境噪声声能通过带动声电转换模块102的腔体震动片，使压电膜输出电流，从而进行声电转换。
一优选实施例中，在语音遥控器的正反面各设置一声孔阵列202，在语音遥控器正反两面都设置声孔阵列202的设计，能有效防止因语音遥控器正卧或反卧后，声孔阵列202被遮挡，造成声电转换无法进行。正反面的两个声孔阵列202共用一个声电转换模块102，在提高效率、节省成本的同时，增加产品的实用性。
声孔阵列202的每个声孔都由一个电控开关203控制，语音遥控器的微控制模块106通过控制每个声孔的电控开关203的开启或关闭，调节声孔阵列202中打开的声孔的数量，可以调整声孔阵列202的声腔结构，从而调整语音遥控器采集环境噪声的范围和效率。
另一优选实施例中，本发明提供的语音遥控器还包括音频采集模块104、音频处理模块105；
音频采集模块104，用于在语音遥控器的语音功能开启时，利用麦克声孔201采集用户的语音信号；
音频处理模块105，用于从噪声采集模块101采集的环境噪声中抓取噪声波形，将噪声波形相位相反后与音频采集模块104采集的语音信号进行叠加运算，以滤除语音信号中的环境噪声。
在本实施例中，噪声采集模块101采集的环境噪声除作为能源进行转化利用外，还可以从中抓取出有用的噪声波形，与音频采集模块104采集的语音信号进行反向叠加，滤除语音信号中的环境噪声，实现用户语音信号更好的采样和传输。
再一优选实施例中，本发明提供的语音遥控器还包括：
直流稳压模块107，用于将声电转换模块102转化得到的电信号转化为直流信号并稳压；
升压模块108，用于将直流稳压模块107输出的电信号的电压提升到预先设定的电压值；
充电保护模块109，设置在升压模块108与储能模块103之间，用于防止储能模块103过充。
在本实施例中，环境噪声通过声孔阵列经噪声采集模块101采集后，由声电转换模块102转换为电信号，通过交直流转换、稳压后，升压到4.2V，并通过充放电保护电路直接作用于储能模块103上，对本发明的语音遥控器的储能模块103时时进行充电，而充电保护模块109可以很好的起到防止过冲的情况，在时时刻刻能量转化过程中，维持储能模块103的高电量状态，减少充电次数。
本发明实施例中，储能模块103可使用可充电的锂电池，或其他种类的可充电电池。语音遥控器可以基于红外线、蓝牙以及2.4G无线传输方案，与被控设备例如电视机通信。
图3为本发明实施例提供的语音遥控器对环境噪声和语音信号采集角度的示意图。如图3所示，麦克声孔201对语音信号的音频采集角度为α，声孔阵列202对环境噪声的噪声采集角度为β。
当语音遥控器的语音功能开启时，若音频采集角度α与噪声采集角度β有较大重叠部分，则音频采集角度α信号下包含了较大分量的噪声采集角度β值。为了达到更好的降噪效果，通过计算语音信号和噪声信号的声压等级，微控制模块106逐步调整声孔阵列202中各个声孔的电控开关，使噪声采集角度β发生变化，当调整至音频采集角度α所采集的语音信号中所包含的噪声采集角度β分量与噪声采集角度β的噪声源相比，低一个数量等级时，判定为最佳噪声采集角度β。此时，噪声采集角度β的上边与音频采集角度α的边处于接近平行的位置，可以提升语音遥控器的正面语音信号采集能力，同时将音频采集角度α以外的所有音频信号全部作为能源吸收，在降低环境噪声的同时，将声能转化为电能，储存在储能模块103中。
噪声采集角度β所采集的噪声信号在进行声电转化前，可以抓取出有用的噪声波形，将噪声波形进行相位相反的处理后，与音频采集角度α下的声源信号叠加运算，更好的滤除麦克声孔采集的语音信号中的环境噪声。
当语音遥控器的语音功能关闭时，微控制模块106控制声孔阵列202的全部声孔的电控开关203打开，将接收到的音频信号全部转化为电能，存储到储能模块103中，增加能源转化的效率，使电池维持高电量。
本发明提供的语音遥控器可以用于控制电视机，也可以用于控制其他的电器，如电脑、冰箱、空调等。
图4为本发明实施例提供的语音遥控器的供电方法的一具体流程图。如图4所示，本发明实施例提供的一种语音遥控器的供电方法包括：
步骤S401：利用声孔阵列采集语音遥控器周边的环境噪声。
步骤S402：判断语音遥控器的语音功能是否开启。若语音遥控器的语音功能开启，则执行步骤S403；若语音遥控器的语音功能关闭，则执行步骤S408。
步骤S403：利用麦克声孔采集用户的语音信号。
步骤S404：控制声孔阵列的部分声孔关闭。
步骤S405：从采集的环境噪声中抓取噪声波形。
步骤S406：将噪声波形相位相反后与语音信号的波形进行叠加运算，以滤除语音信号中的环境噪声。
步骤S407：将音频处理后的语音信号发送给被控设备。
步骤S408：控制声孔阵列的全部声孔打开。
步骤S409：将采集到的环境噪声转化为电信号。
步骤S410：将电信号作为电能存储，为语音遥控器供电。
其中，声孔阵列设置在语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关控制，通过语音遥控器的微控制模块控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制声孔阵列采集环境噪声的范围。
其中步骤S404，在语音遥控器的语音功能开启时，控制声孔阵列的部分声孔关闭，具体包括：
在语音遥控器的语音功能开启时，获取声孔阵列采集的环境噪声的声压以及麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压；
控制声孔阵列的部分声孔的电控开关开启或关闭，使音频采集角度中包含的环境噪声分量与噪声采集角度中的环境噪声相比，声压低一个数量级。
在本发明提供的语音遥控器的供电方法的一优选实施例中，该方法还包括：
设置直流稳压模块将电信号转化为直流信号并稳压；
设置升压模块将稳压后的电压提升到预先设定的电压值；
以及设置充电保护模块防止语音遥控器的存储模块过充。
综上所述，本发明提供的一种语音遥控器及其供电方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、利用声孔阵列采集语音遥控器周边的环境噪声，将环境噪声转化为电能作为语音遥控器工作的能源，避免了更换电池或频繁充电，节能环保，方便使用，具有较好的适用性和应用空间。
2、通过调节声孔阵列中打开的声孔数量，改变声孔阵列的腔体和噪声采集角度，使环境噪声与用户的语音信号分离，噪声作为能源进行转化利用，同时将其波形反向叠加到语音信号可以滤除语音信号中的环境噪声，使语音信号可以更好的进行采样和传输，减少环境噪声对语音遥控器的不利影响。
3、在语音遥控器的语音功能关闭时，打开声孔阵列中的全部声孔，将采集到的环境噪声全部转化为电能，大大提高了能源利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种语音遥控器，其特征在于，所述语音遥控器包括：
噪声采集模块，利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声；
声电转换模块，将所述噪声采集模块采集的环境噪声转化为电信号；
储能模块，将所述声电转换模块转化得到的电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电；
其中，所述声孔阵列设置在所述语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关控制，通过语音遥控器的微控制模块控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制所述声孔阵列采集环境噪声的范围；
所述语音遥控器还包括：
音频采集模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，利用麦克声孔采集用户的语音信号；
音频处理模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，计算所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，并发送给所述微控制模块；
所述微控制模块，在所述语音遥控器的语音功能关闭时，控制所述声孔阵列的全部声孔的电控开关打开；在所述语音遥控器的语音功能开启时，根据所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，控制所述声孔阵列的部分声孔的电控开关关闭。
2.如权利要求1所述的语音遥控器，其特征在于，所述音频处理模块，还从所述噪声采集模块采集的环境噪声中抓取噪声波形，将所述噪声波形相位相反后与所述音频采集模块采集的语音信号进行叠加运算，以滤除语音信号中的环境噪声。
3.如权利要求1所述的语音遥控器，其特征在于，
所述微控制模块，在所述语音遥控器的语音功能开启时，具体是通过控制所述声孔阵列的每个声孔的电控开关开启或关闭，使音频采集角度中包含的环境噪声分量与噪声采集角度中的环境噪声相比，声压低一个数量级。
4.如权利要求1-3任一项所述的语音遥控器，其特征在于，所述语音遥控器还包括：
直流稳压模块，将所述声电转换模块转化得到的电信号转化为直流信号并稳压；
升压模块，将所述直流稳压模块输出的电信号的电压提升到预先设定的电压值；
充电保护模块，设置在所述升压模块与所述储能模块之间，用于防止所述储能模块过充。
5.一种语音遥控器的供电方法，其特征在于，所述方法包括：
利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声；
将采集到的环境噪声转化为电信号；
将所述电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电；
其中，所述声孔阵列设置在所述语音遥控器的本体上，声孔阵列的每个声孔都由一个电控开关控制，通过控制每个声孔的电控开关的开启或关闭来控制所述声孔阵列采集环境噪声的范围；
在所述语音遥控器的语音功能开启时，利用麦克声孔采集用户的语音信号；
在所述语音遥控器的语音功能开启时，获取所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压；
所述利用声孔阵列采集所述语音遥控器周边的环境噪声包括：
在所述语音遥控器的语音功能关闭时，控制所述声孔阵列的全部声孔打开；在所述语音遥控器的语音功能开启时，根据所述声孔阵列采集的环境噪声的声压以及所述麦克声孔采集的语音信号中包含的环境噪声的声压，控制所述声孔阵列的部分声孔关闭。
6.如权利要求5所述的供电方法，其特征在于，所述方法还包括：
从采集的环境噪声中抓取噪声波形；
将所述噪声波形相位相反后与所述语音信号的波形进行叠加运算，以滤除语音信号中的环境噪声。
7.如权利要求5所述的供电方法，其特征在于，
所述在所述语音遥控器的语音功能开启时，控制所述声孔阵列的部分声孔关闭，具体为：
控制所述声孔阵列的每个声孔的电控开关开启或关闭，使音频采集角度中包含的环境噪声分量与噪声采集角度中的环境噪声相比，声压低一个数量级。
8.如权利要求5-7任一项所述的供电方法，其特征在于，所述将所述电信号作为电能存储，为所述语音遥控器供电包括：
设置直流稳压模块将所述电信号转化为直流信号并稳压，设置升压模块将所述稳压后的电压提升到预先设定的电压值，以及设置充电保护模块防止所述语音遥控器的储能模块过充。
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