CN106128459B - 语音控制装置及基于多麦克风的语音控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种语音控制装置及基于多麦克风的语音控制方法，所述方法包括以下步骤：服务器接收用户的语音指令信息，语音指令信息是通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析后获得，其中，第一声音信息是通过第一麦克风接收获得，第二声音信息是通过与第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得；服务器根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放。该方法先通过同一区域内具有语音处理功能的麦克风对声音信息进行解析以提取有效的语音指令信息，再将该语音指令信息发送至服务器，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验。

Description

语音控制装置及基于多麦克风的语音控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种基于多麦克风的语音控制方法以及一种语音控制装置。

背景技术

随着智能产品行业的发展，语音指令控制被人们所熟悉。语音指令控制能给用户提供更具人性化的体验。

但是，当采用多个麦克风对应同一服务器或控制中心时，将给服务器或控制中心带来很大的处理压力，从而大大降低了响应速度，降低用户体验。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于多麦克风的语音控制方法，先通过同一区域内具有语音处理功能的麦克风对声音信息进行解析以提取有效的语音指令信息，再将该语音指令信息发送至服务器，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种语音控制装置。

为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于多麦克风的语音控制方法，包括以下步骤：服务器接收用户的语音指令信息，所述语音指令信息是通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析后获得，其中，所述第一声音信息是通过所述第一麦克风接收获得，所述第二声音信息是通过与所述第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得；以及所述服务器根据所述语音指令信息获取播放内容，并控制所述同一区域的至少一个扬声器进行播放。

根据本发明实施例的基于多麦克风的语音控制方法，首先通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息，然后再将用户的语音指令信息发送至服务器，其中，第一声音信息是通过第一麦克风接收获得，第二声音信息是通过与第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得，服务器在接收到用户的语音指令信息后，根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验。

根据本发明的一个实施例，所述服务器在接收到所述用户的语音指令信息后，还包括：所述服务器确认所述第一麦克风所在区域，并根据所述第一麦克风所在区域选择对应的线程；以及通过对应的线程根据所述语音指令信息获取播放内容和控制所述区域的至少一个扬声器进行播放。

根据本发明的一个实施例，所述第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析，包括：对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行合成以获得第三声音信息；对所述第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取所述语音指令信息。

根据本发明的一个实施例，上述的基于多麦克风的语音控制方法，还包括：所述多个第二麦克风中的每个麦克风检测所述第二声音信息的分贝和频率，并判断所述第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断所述第二声音信息的频率是否在预设频率范围内；如果所述第二声音信息的分贝大于所述预设分贝且所述第二声音信息的频率在所述预设范围内，则对应的麦克风发送所述第二声音信息至所述第一麦克风。

根据本发明的一个实施例，所述第一麦克风和所述多个第二麦克风设置在家用电器中。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种语音控制装置，包括：多个语音接收模块，用于接收同一区域的声音信息以获得第二声音信息；语音处理模块，用于接收所述同一区域的声音信息以获得第一声音信息，并接收所述多个语音接收模块获得的所述第二声音信息，以及对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息；以及控制模块，用于根据所述语音指令信息获取播放内容，并控制所述同一区域的至少一个扬声器进行播放。

根据本发明实施例的语音控制装置，首先通过多个语音接收模块接收同一区域的声音信息以获得第二声音信息，并通过语音处理模块接收同一区域的声音信息以获得第一声音信息，然后，语音处理模块对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息，控制模块根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还用于：确认所述语音处理模块所在区域，并根据所述语音处理模块所在区域选择对应的线程，以及通过对应的线程根据所述语音指令信息获取播放内容和控制所述区域的至少一个扬声器进行播放。

根据本发明的一个实施例，所述语音处理模块在对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息时，其中，所述语音处理模块对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行合成以获得第三声音信息，并对所述第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取所述语音指令信息。

根据本发明的一个实施例，所述多个语音接收模块中的每个语音接收模块检测所述第二声音信息的分贝和频率，并判断所述第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断所述第二声音信息的频率是否在预设范围内，其中，如果所述第二声音信息的分贝大于所述预设分贝且所述第二声音信息的频率在所述预设范围内，则发送所述第二声音信息至所述语音处理模块。

根据本发明的一个实施例，所述多个语音接收模块和所述语音处理模块设置在家用电器中。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个具体示例的麦克风和扬声器的布局示意图；

图3是根据本发明一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的原理图；

图4是根据本发明另一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的流程图；

图5是根据本发明另一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的原理图；

图6是根据本发明又一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的流程图；以及

图7是根据本发明一个实施例的语音控制装置的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的基于多麦克风的语音控制方法以及语音控制装置。

图1是根据本发明一个实施例的基于多麦克风的语音控制方法的流程图。如图1所示，基于多麦克风的语音控制方法包括以下步骤：

S110，服务器接收用户的语音指令信息，语音指令信息是通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析后获得，其中，第一声音信息是通过第一麦克风接收获得，第二声音信息是通过与第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得。

根据本发明的一个实施例，第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析，包括：对第一声音信息和第二声音信息进行合成以获得第三声音信息；对第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取语音指令信息。

具体地，由于语音识别对环境的要求较高，环境噪声和区域内的回声(墙壁回弹噪声)等会影响语音识别的质量，因此，可以在同一区域内，根据现场情况设置两个以上的麦克风，以抑制干扰噪声。

作为一个具体示例，如图2所示，可以将餐厅和客厅作为同一区域A，根据餐厅和客厅的面积和结构可以设置六个麦克风；将图中右上角的侧卧室作为同一区域B，根据侧卧室的面积可以设置两个麦克风；将图中右下角的主卧室作为同一区域C，根据主卧室的面积可以设置三个麦克风，以通过设置在区域内的多个麦克风获取所在区域内的声音信息。如果此时将多个麦克风获取的声音信息同时上传至服务器，则服务器的压力会很大，导致服务器的处理速度要求高，从而增加成本，同时导致语音指令的响应速度变慢。因此，可以先将麦克风接收到的声音信息发送至同一区域内具有语音处理能力的麦克风，通过该麦克风提取用户的语音指令信息，然后再将该语音指令信息上传至服务器。

具体地，如图3所示，分别在区域A和区域B中设置一个具有语音处理能力的第一麦克风，而同一区域的其他麦克风在接收到声音信息后，发送声音信息至同一区域内的第一麦克风，第一麦克风对接收到的同一区域的声音信息进行合成，并最终分离出用户的语音指令信息(可采用现有技术实现，具体这里不再赘述)，然后将该语音指令信息发送至服务器。

S120，服务器根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放。

具体地，如图2所示，可以在区域A中设置五个扬声器；在区域B中设置两个扬声器；在区域C中设置两个扬声器。如图3所示，服务器在接收到用户的语音指令信息后，可以从搜索引擎上获取播放内容，例如音乐、新闻和广播等，然后控制该语音指令信息对应的第一麦克风所在区域内的一个或多个扬声器进行播放。

根据本发明实施例的基于多麦克风的语音控制方法，首先通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息，然后再将用户的语音指令信息发送至服务器，其中，第一声音信息是通过第一麦克风接收获得，第二声音信息是通过与第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得，服务器在接收到用户的语音指令信息后，根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验，同时降低了对服务器的处理要求，降低了成本。

进一步地，考虑到不同区域的用户会同时发送语音指令信息至服务器，为了能够进一步提高语音响应速度，在本发明的一个实施例中，如图4所示，服务器在接收到用户的语音指令信息后，还包括：

S121，服务器确认第一麦克风所在区域，并根据第一麦克风所在区域选择对应的线程。

S122，通过对应的线程根据语音指令信息获取播放内容和控制区域的至少一个扬声器进行播放。

也就是说，当不同区域的不同用户同时向服务器发送语音指令信息时，可以通过不同的线程来进行处理，以实现不同区域多个用户同时使用语音来控制。具体而言，如图5所示，服务器同时通过不同的线程对用户的语音指令信息进行处理，即每个线程根据相应麦克风发送的语音指令信息从搜索引擎中获取播放内容，然后控制对应区域中的至少一个扬声器进行播放。

可以理解的是，在本发明的实施例中，麦克风可通过无线方式接入服务器，因此，区域数目的增加并不需要增加布线，只要增加带宽即可，同时服务器中只需增加对应的线程即可，实现简单。

根据本发明实施例的基于多麦克风的语音控制方法，服务器在接收到多个区域的语音指令信息后，选择每个区域所对应的线程，然后通过对应的线程根据语音指令信息获取播放内容，并控制对应的区域中的至少一个扬声器进行播放，从而通过独立的线程对对应区域的语音指令信息进行处理，实现不同区域多个用户同时使用语音指令的交互控制，保证响应时间，提高用户体验。

另外，考虑到实际应用中，当多个麦克风同时上传数据到同一区域的具有语音处理能力的第一麦克风时，可能出现拥堵现象，为此，在本发明的实施例中，可以先对每个第二麦克风收集到的声音信息进行判断，如果声音信息满足一定要求，则再将该声音信息发送至具有语音处理能力的第一麦克风，以减少因同时上传较多数据导致带宽拥堵现象发生。

如图6所示，基于多麦克风的语音控制方法还包括：

S130，多个第二麦克风中的每个麦克风检测第二声音信息的分贝和频率，并判断第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断第二声音信息的频率是否在预设频率范围内。

S140，如果第二声音信息的分贝大于预设分贝且第二声音信息的频率在预设范围内，则对应的麦克风发送第二声音信息至第一麦克风。

具体而言，如图3所示，当区域A中有声音时，区域A中的5个第二麦克风会自动检测声音的大小(分贝)，并判断该声音是否在人声范围内。如果声音比较大，如：声音信息的分贝大于预设分贝，并且该声音在人声范围内，如：声音信息的频率在预设范围内，则第二麦克风自动将声音信息发送至具有语音处理能力的第一麦克风，从而使得多个第二麦克风只传送更有效的部分，减少了对传输带宽的要求，减少了具有语音处理能力的第一麦克风的解析处理时间，提高了响应速度。

可以理解的是，在本发明的实施例中，可以将第一麦克风和多个第二麦克风设置在家用电器中，以增强整个设备群的隐蔽性，提高室内的美观度，提高用户体验。

根据本发明实施例的基于多麦克风的语音控制方法，在第二麦克风收集到声音信息时，还自动检测该声音信息是否满足一定要求，如果满足，再将该声音信息发送至具有语音处理能力的第一麦克风，从而使得第二麦克风只传送更有效的部分，减少了对传输带宽的要求，减少了具有语音处理能力的第一麦克风的处理时间，提高了响应速度。而且，通过将麦克风设置在不同的家用电器中，增强了整个设备群的隐蔽性，提高了室内的美观度，提高了用户体验。

图7是根据本发明一个实施例的语音控制装置的框图。如图7所示，该语音控制装置包括：多个语音接收模块10、语音处理模块20和控制模块30。

具体地，多个语音接收模块10用于接收同一区域的声音信息以获得第二声音信息，语音处理模块20用于接收同一区域的声音信息以获得第一声音信息，并接收多个语音接收模块10获得的第二声音信息，以及对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息。

根据本发明的一个实施例，语音处理模块20在对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息时，其中，语音处理模块20对第一声音信息和第二声音信息进行合成以获得第三声音信息，并对第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取语音指令信息。

具体而言，由于语音识别对环境的要求较高，环境噪声和区域内的回声等会影响语音识别的质量，因此，可以在同一区域内，根据现场情况设置两个以上的语音接收模块10，以抑制干扰噪声。另外考虑到，如果直接将多个语音接收模块10获取的声音信息同时上传至控制模块30，则控制模块30的压力会很大，导致控制模块30的处理速度要求高，从而增加成本，同时导致语音指令的响应速度变慢。因此，可以先将语音接收模块10接收到的声音信息发送至同一区域内既能接收区域内的声音信息，又具有语音处理能力的语音处理模块20，通过语音处理模块20提取用户的语音指令信息，然后再将该语音指令信息上传至控制模块30。

其中，语音接收模块10可以为麦克风，语音处理模块20可以为具有语音处理能力的麦克风。具体地，如图3所示，分别在区域A和区域B中设置一个具有语音处理能力的麦克风，而同一区域的其他麦克风在接收到声音信息后，发送声音信息至该麦克风，该麦克风对接收到的同一区域的声音信息进行合成，并最终分离出用户的语音指令信息，然后将该语音指令信息发送至控制模块30。

控制模块30用于根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放。

也就是说，控制模块30在接收到用户的语音指令信息后，可以从搜索引擎上获取播放内容，例如音乐、新闻和广播等，然后控制该语音指令信息对应的语音处理模块20所在区域内的一个或多个扬声器进行播放。

根据本发明实施例的语音控制装置，首先通过多个语音接收模块接收同一区域的声音信息以获得第二声音信息，并通过语音处理模块接收同一区域的声音信息以获得第一声音信息，然后，语音处理模块对第一声音信息和第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息，控制模块根据语音指令信息获取播放内容，并控制同一区域的至少一个扬声器进行播放，从而有效提高语音指令响应速度，提高用户体验，同时降低了对控制模块的处理要求，降低了成本。

进一步地，考虑到不同区域的用户会同时发送语音指令信息至控制模块30，为了能够进一步提高语音响应速度，在本发明的一个实施例中，控制模块30还用于：确认语音处理模块所在区域，并根据语音处理模块所在区域选择对应的线程，并通过对应的线程根据所述语音指令信息获取播放内容和控制所述区域的至少一个扬声器进行播放。

也就是说，当不同区域的不同用户同时向控制模块30发送语音指令信息时，可以通过不同的线程来进行处理，以实现不同区域多个用户同时使用语音来控制。即言，控制模块30同时通过不同的线程对用户的语音指令信息进行处理，即每个线程根据相应语音处理模块20发送的语音指令信息从搜索引擎中获取播放内容，然后控制对应区域中的至少一个扬声器进行播放。

可以理解的是，在本发明的实施例中，语音处理模块20可通过无线方式接入控制模块30，因此，区域数目的增加并不需要增加布线，只要增加带宽即可，同时控制模块30中只需增加对应的线程即可，实现简单。

根据本发明实施例的语音控制装置，控制模块在接收到多个区域的语音指令信息后，选择每个区域所对应的线程，然后通过对应的线程根据语音指令信息获取播放内容，并控制对应的区域中的至少一个扬声器进行播放，从而通过独立的线程对对应区域的语音指令信息进行处理，实现不同区域多个用户同时使用语音指令的交互控制，保证响应时间，提高用户体验。

另外，考虑到实际应用中，当多个语音接收模块10同时上传数据到同一区域的语音处理模块20时，可能出现拥堵现象。

为此，在本发明的一个实施例中，多个语音接收模块10中的每个语音接收模块10检测第二声音信息的分贝和频率，并判断第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断第二声音信息的频率是否在预设范围内，其中，如果第二声音信息的分贝大于预设分贝且第二声音信息的频率在预设范围内，则发送第二声音信息至语音处理模块20。

也就是说，在本发明的实施例中，可以先对每个语音接收模块10收集到的声音信息进行判断，如果声音信息满足一定要求，则再将该声音信息发送至语音处理模块20，以减少因同时上传较多数据导致带宽拥堵现象发生。

具体而言，语音接收模块10在接收到声信息后，自动检测声音的大小(分贝)，并判断该声音是否在人声范围内。如果声音比较大，如：声音信息的分贝大于预设分贝，并且该声音在人声范围内，如：声音信息的频率在预设范围内，则语音接收模块10自动将声音信息发送至语音处理模块20，从而使得多个语音接收模块10只传送更有效的部分，减少了对传输带宽的要求，减少了语音处理模块20的解析处理时间，提高了响应速度。

可以理解的是，在本发明的实施例中，可以将多个语音接收模块10和语音处理模块20设置在家用电器中，以增强整个设备群的隐蔽性，提高室内的美观度，提高用户体验。

根据本发明实施例的语音控制装置，在语音接收模块收集到声音信息时，还自动检测该声音信息是否满足一定要求，如果满足，再将该声音信息发送至语音处理模块，从而使得语音接收模块只传送更有效的部分，减少了对传输带宽的要求，减少了语音处理模块的处理时间，提高了响应速度。而且，通过将语音处理模块和语音接收模块设置在不同的家用电器中，增强了整个设备群的隐蔽性，提高了室内的美观度，提高了用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种基于多麦克风的语音控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

服务器接收用户的语音指令信息，所述语音指令信息是通过第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析后获得，其中，所述第一声音信息是通过所述第一麦克风接收获得，所述第二声音信息是通过与所述第一麦克风处于同一区域内的多个第二麦克风接收获得；以及

所述服务器根据所述语音指令信息获取播放内容，并控制所述同一区域的至少一个扬声器进行播放；

所述多个第二麦克风中的每个麦克风检测所述第二声音信息的分贝和频率，并判断所述第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断所述第二声音信息的频率是否在预设频率范围内；

如果所述第二声音信息的分贝大于所述预设分贝且所述第二声音信息的频率在所述预设范围内，则对应的麦克风发送所述第二声音信息至所述第一麦克风。

2.根据权利要求1所述的基于多麦克风的语音控制方法，其特征在于，所述服务器在接收到所述用户的语音指令信息后，还包括：

所述服务器确认所述第一麦克风所在区域，并根据所述第一麦克风所在区域选择对应的线程；以及

通过对应的线程根据所述语音指令信息获取播放内容和控制所述区域的至少一个扬声器进行播放。

3.根据权利要求1或2所述的基于多麦克风的语音控制方法，其特征在于，所述第一麦克风对第一声音信息和第二声音信息进行解析，包括：

对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行合成以获得第三声音信息；

对所述第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取所述语音指令信息。

4.根据权利要求1所述的基于多麦克风的语音控制方法，其特征在于，所述第一麦克风和所述多个第二麦克风设置在家用电器中。

5.一种语音控制装置，其特征在于，包括：

多个语音接收模块，用于接收同一区域的声音信息以获得第二声音信息；

语音处理模块，用于接收所述同一区域的声音信息以获得第一声音信息，并接收所述多个语音接收模块获得的所述第二声音信息，以及对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息；以及

控制模块，用于根据所述语音指令信息获取播放内容，并控制所述同一区域的至少一个扬声器进行播放；

所述多个语音接收模块中的每个语音接收模块检测所述第二声音信息的分贝和频率，并判断所述第二声音信息的分贝是否大于预设分贝，以及判断所述第二声音信息的频率是否在预设范围内，其中，

如果所述第二声音信息的分贝大于所述预设分贝且所述第二声音信息的频率在所述预设范围内，则发送所述第二声音信息至所述语音处理模块。

6.根据权利要求5所述的语音控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

确认所述语音处理模块所在区域，并根据所述语音处理模块所在区域选择对应的线程，以及通过对应的线程根据所述语音指令信息获取播放内容和控制所述区域的至少一个扬声器进行播放。

7.根据权利要求5或6所述的语音控制装置，其特征在于，所述语音处理模块在对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行解析以获得用户的语音指令信息时，其中，

所述语音处理模块对所述第一声音信息和所述第二声音信息进行合成以获得第三声音信息，并对所述第三声音信息进行回声消除和降噪处理以提取所述语音指令信息。

8.根据权利要求5所述的语音控制装置，其特征在于，所述多个语音接收模块和所述语音处理模块设置在家用电器中。