CN106611600A - 用于远场拾音及移动充电的音频处理装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置及系统，其包括蓝牙模块、中央处理器、唤醒模块、语音输入模块、电源模块、手机、APP应用和显示屏。所述电源模块用于给所述装置供电，所述唤醒模块唤醒所述语音输入模块，所述语音输入模块采集外界的声音信息，所述中央处理器对所述声音信息进行降噪、去混响、回声消除、语音增强等处理，所述蓝牙模块将所述处理后的音频信息发送给所述手机，所述手机APP对所述音频信息进行语音识别并发送唤醒指令给所述唤醒模块，所述显示屏实时显示所述识别后的文字信息。本发明的用于语音听写的音频处理装置，以实现听障人通过手机屏幕显示的文本信息可清楚的知道对方说话内容，为听障人的沟通带来了方便。

Description

用于远场拾音及移动充电的音频处理装置及系统

技术领域

本发明涉及一种音频处理装置，尤其涉及一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，并涉及包括了该用于远场拾音和移动充电的音频处理装置的用于语音听写的音频处理系统。

背景技术

目前，全国患有听力障碍的人数超过两千万人（数据来源，中国残疾人联合会），由于该人群无法与正常人(即非听障人)直接进行语言交流，从而造成这个庞大的群体一直生活在社会的边缘，他们很难真正融入这个社会。

当前，听障人与正常人沟通主要通过以下两种途径：手语员翻译或佩戴助听器。

由于手语员人才十分稀缺；其次大多数交流场景都是随机出现的，很难保证手语员及时出现在听障人身边；再加上聘用专职手语员花费较大，一般听障人很难承担。

对于不同的听障人，助听器的效果不尽相同，佩戴助听器对于神经性耳聋患者效果甚微。长久佩戴助听器会导致耳朵很不舒服，还有可能引发中耳炎等不良后果。

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，各种语音识别的软件为听障人提供了一种与正常人交流的工具，它通过将正常人的语音信息转化为听障人可以识别的信息来实现听障人士与正常人的交流。但由于语音识别软件的载体通常是手机，存在只能进行一对一的语音信息采集，手机可拾音的有效距离非常短，电池续航能力弱等问题，单纯的语音识别软件并不能很好的解决听障人士沟通的问题，特别是远距离沟通及多人进行沟通的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明实施例的目的在于提供一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，并提供包括了该用于远场拾音及移动充电的音频处理装置的用于语音听写的音频处理系统。其结构轻巧，操作方便，远场拾音，抗干扰能力强，高续航能力，为听障人士提供一种使用方便的拾音装置，方便听障人与正常人无障碍交流，特别是远距离沟通及多人沟通。

本发明的技术方案如下：

一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，包括：语音输入模块、中央处理器、唤醒模块、蓝牙模块、以及电源模块；

其中，所述语音输入模块固定设置在所述音频处理装置的上方，所述中央处理器、唤醒模块、蓝牙模块固定设置在所述音频处理装置的中部，所述电源模块固定设置在所述音频处理装置的下方；

所述语音输入模块用于远场拾音，获取远距离的声音信息；

所述中央处理器用于处理获取的音频信息，对所述声音信息进行降噪、去混响、回声消除、语音增强等处理；

所述唤醒模块唤醒所述语音输入模块；

所述蓝牙模块用于传输音频数据，将处理后的音频数据传输至其他终端设备，实现远场语音识别；

所述电源模块用于给音频处理装置及其他智能硬件提供电源；

本发明的进一步改进在于，所述语音输入模块为环形六麦克风阵列，所述环形六麦克风阵列包括六个拾音波束，分别对应60°范围，阵列算法会根据声源判断方向，确定一个拾音波束进行拾音，并增强波束范围内的声音，削弱波束外的声音，所述环形六麦克风阵列通过所述唤醒模块与所述中央处理器相连接。

本发明的进一步改进在于，所述蓝牙模块为内置天线的蓝牙芯片，采用蓝牙核心规格4.1及以上版本。

本发明还提供一种用于语音听写的音频处理系统，包括了上述的用于远场拾音及移动充电的音频处理装置，并包括蓝牙智能设备终端和APP应用，所述音频处理装置与所述蓝牙智能设备终端通过蓝牙模块实现配对连接，所述唤醒模块通过所述APP应用发送指令给所述中央处理器来被唤醒，所述中央处理器通过所述蓝牙模块发送预处理数据至所述蓝牙智能设备终端，并在所述蓝牙智能设备终端上的APP应用进行音频数据转换成文字的处理，再在显示屏上显示文字信息；所述电源模块能够为所述蓝牙智能设备终端充电。

其中，所述蓝牙智能设备终端为智能手机、电脑、平板电脑、智能眼镜、智能手表、智能手环、智能电视机等能够进行蓝牙通讯的智能设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的技术方案是采用环形六麦克风阵列来实现远场拾音，相比于传统的手机端来实现拾音具有如下优点：远场拾音，高精准度，抗干扰强，高续航能力，多人场合使用。该技术方案通过远场拾音获取远距离说话者的语音信息，系统将语音信息转化成文字展示给听障人看，实现听障人与正常人的沟通交流。

本发明的另一有益效果在于：所述蓝牙模块为内置天线的蓝牙芯片，采用蓝牙核心规格4.1及以上版本，即根据所述蓝牙核心规格的特性，所述音频处理装置支持“多连一”的属性。比如，多名用户的蓝牙智能设备终端能够同时配对连接所述音频处理装置，当与别人交流时，就能在自己所配对连接的设备终端上实时看到语音转换过来的文字信息，同时利用声纹识别技术确认具体的说话人，实现多用户之间的实时交流。

本发明的另一有益效果在于：所述语音输入模块为环形六麦克风阵列，所述环形六麦克风阵列包括六个拾音波束，分别对应60°范围，阵列算法会根据声源判断方向，确定一个拾音波束进行拾音，并增强波束范围内的声音，削弱波束外的声音，所述环形六麦克风阵列通过所述唤醒模块与所述中央处理器相连接，即唤醒所述音频处理装置后，所述环形六麦克风阵列会自动搜索环境中声音最大的方向接收音频数据，并增强该方向的接收强度，实现多方位的音频数据采集。

本发明的另一有益效果在于：所述电源模块包括电源管理芯片、电芯、充电接口、USB 输出接口、电源指示灯和开关，所述电源模块为所述蓝牙模块、语音输入模块、唤醒模块以及中央处理器供电，所述电源模块能够为所述蓝牙智能设备终端充电，即用户能够将所述音频处理装置作为一种便携式充电装置，为自己携带的设备终端充电，减少出行时携带多种充电器的负担。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种用于语音听写的音频处理装置的模块结构示意图；

图2示出了本发明实施例2所提供的一种用于语音听写的音频处理装置的模块结构示意图。

主要元件符号说明：

1-蓝牙模块；2-中央处理器；3-唤醒模块；4-语音输入模块；4-电源模块；6-手机；7-APP应用；8-显示屏；。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对用于语音听写的音频处理装置进行更全面的描述。附图中给出了用于语音听写的音频处理装置的优选实施例。但是，用于语音听写的音频处理装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对用于语音听写的音频处理装置的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在用于语音听写的音频处理装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例1

图1示出了本发明实施例1所提供的一种用于语音听写的音频处理装置的模块结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，包括蓝牙模块1、中央处理器2、唤醒模块3、环形六麦克风阵列4以及电源模块5；所述蓝牙模块1、唤醒模块3以及电源模块5均与中央处理器2相连接；所述环形六麦克风阵列4通过所述唤醒模块3与中央处理器2相连接；所述蓝牙模块1、中央处理器2、唤醒模块3以及环形六麦克风阵列4均与电源模块5相连接；所述中央处理器2启动唤醒模块3和环形六麦克风阵列4后，接收并处理来自环形六麦克风阵列4传输的音频，并通过所述蓝牙模块1传输输出。

其中，蓝牙模块1优选为包含蓝牙核心规格4.1及以上版本的芯片；语音输入模块4优选为环形六麦克风阵列；电源模块5为蓝牙模块1、中央处理器2、唤醒模块3以及环形六麦克风阵列4供电。

本例中先通过所述唤醒模块3唤醒所述环形六麦克风阵列4，音频数据通过所述环形六麦克风阵列4传输到所述中央处理器2预处理，再把预处理的音频数据传递给所述蓝牙模块1，由蓝牙模块1发送输出。

实施例2

图2示出了本发明实施例2所提供的一种用于语音听写的音频处理装置的模块结构示意图。

如图2所示，本发明还提供一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置的用于语音听写的音频处理系统，包括如实施方式1所述的用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，并包括蓝牙智能设备终端6和APP应用，所述蓝牙智能设备终端6优选为手机。

其中，蓝牙模块1使用HSP规范，为配对连接提供支持，即选择所述音频处理装置发送连接请求，进行配对，在配对过程中，手机和音频处理装置通过创建链路字的共享密钥来建立关系。成功完成配对后，手机和音频处理装置之间会形成连接，如果两个设备原先都存有相同的链路字，就可以实现配对连接，以后再相连时则无需为了确认设备ID而重复配对过程。手机上可以删除音频处理装置的链路字，就能移除两设备之间的连接，也就是说音频处理装置上可能存有一个已经不再与其配对的手机的链路字。

本例中所述音频处理装置可通过蓝牙模块1与手机a至手机z配对连接，用户通过手机上的APP应用发送指令唤醒唤醒模块3，这样，预处理后的音频数据就可以通过蓝牙模块1发送至各台手机6上，手机上的APP应用7进行音频数据转换文字信息的处理，再在显示屏8上显示信息，实现实时转换音频数据和多设备数据处理传输。

本发明的音频处理装置能够为听障者提供一个能够破除沟通障碍的交流工具，音频处理装置获取声音信息并进行降噪、去混响、回声消除等操作，然后将处理后的音频通过蓝牙传递给手机等智能终端，智能终端利用语音识别技术，可以实时将语音转化成的文字呈现在听障人的眼前，让听障人像看电影的字幕那样理解别人说的话。

进一步，本音频处理装置与现有的助听器相比，语音转化后的文字是清晰可见的，其效果有保障。通过手机APP控制音频处理装置，操作简单，对听障人而言没有任何副作用。且语音识别技术仍然在不断进化，语音转文字的准确率会越来越高，越来越智能。

因此，本装置能够为听障人的沟通带来方便。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，其特征在于，包括蓝牙模块、语音输入模块、唤醒模块、电源模块以及中央处理器，所述蓝牙模块、语音输入模块、唤醒模块以及中央处理器均与所述电源模块相连接；所述蓝牙模块、语音输入模块以及唤醒模块均与所述中央处理器相连接；所述的中央处理器启动语音输入模块和唤醒模块后，接收并预处理来自所述语音输入模块传输的音频，并通过所述蓝牙模块传输输出。

2.根据权利要求1所述的用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，其特征在于，所述语音输入模块为环形六麦克风阵列，所述环形六麦克风阵列包括六个拾音波束，分别对应60°范围，阵列算法会根据声源判断方向，确定一个拾音波束进行拾音，并增强波束范围内的声音，削弱波束外的声音，所述环形六麦克风阵列通过所述唤醒模块与所述中央处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，其特征在于，所述蓝牙模块为内置天线的蓝牙芯片，采用蓝牙核心规格4.1及以上版本。

4.根据权利要求1所述的用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，其特征在于，所述电源模块包括电源管理芯片、电芯、充电接口、USB 输出接口、电源指示灯和开关，所述电源模块为所述蓝牙模块、语音输入模块、唤醒模块以及中央处理器供电。

5.一种用于语音听写的音频处理系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的用于远场拾音和移动充电的音频处理装置，并包括蓝牙智能设备终端和APP应用，所述音频处理装置与所述蓝牙智能设备终端通过蓝牙模块实现配对连接，所述唤醒模块通过所述APP应用发送指令给所述中央处理器来被唤醒，所述中央处理器通过所述蓝牙模块发送预处理数据至所述蓝牙智能设备终端，并在所述蓝牙智能设备终端上的APP应用进行音频数据转换成文字的处理，再在显示屏上显示文字信息；所述电源模块能够为所述蓝牙智能设备终端充电。

6.根据权利要求5所述的用于语音听写的音频处理系统，其特征在于，所述蓝牙智能设备终端为智能手机、电脑、平板电脑、智能眼镜、智能手表、智能手环、智能电视机等能够进行蓝牙通讯的智能设备。