CN106997763A - 一种基于语音信号频域处理的空调控制装置 - Google Patents

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卢慧芬
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Abstract

本发明公开了一种基于语音信号频域处理的空调控制装置，具体包括主电路单元、音频信号处理单元、通信单元、语音信号采集单元等。本发明采用传感器采集语音、DSP运算识别语音并送至空调主控板实现相应动作的方式实现空调的语音控制，同时语音指令库的构建采用用户自定义的方式完成，实现更为精准的识别效果并增强了指令的可拓展性。本发明相比传统的空调控制方式提供了更为舒适的用户体验。

Description

一种基于语音信号频域处理的空调控制装置
技术领域
本发明涉及一种电子设备，具体涉及一种基于语音信号频域处理的空调控制装置。
背景技术
随着科技的发展与人民生活水平的提高，智能家居的概念越来越普及化与实体化。就一些常见的家电控制而言，人们对其控制的需求已经不再仅仅局限于面板上或是遥控上的按钮。同时，随着信号处理与控制技术的日益发展，语音识别技术在智能家居中的应用有着巨大的前景。
就传统的空调控制方式而言，面板控制的不便利性越来越突出，无论是改变温度也好，还是改变风向也好，使用者往往要走动上一段路程才能达到控制的目的，用户体验不佳，另外随着使用年限的增加，面板上按钮的不灵敏性也逐渐增加，加剧了用户体验的恶化；而遥控的出现虽然解决了远距离控制这一个问题，但是新的问题却随之出现——比如说遥控容易忘记放在哪里，电池寿命有限经常需要更换等等。
基于此，人们对一种能够提供更佳用户体验的信号控制技术的需求日益增加。
发明内容
针对现有的空调控制技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于语音信号频域处理的空调控制装置。
一种基于语音信号处理识别的空调控制装置，包括：
主电路单元，用于对采集到的语音信号进行AD转换得到数字信号，并根据预先设定在数字信号处理单元内的处理算法对该数字信号进行快速傅里叶变换得到其位于频域的特征点，并与用户自定义的语音指令库中各条指令的特征点进行对比从而识别出该语音信号对应的控制指令，并将该控制指令信号通过spi通信送到空调的主控板上。该单元还用于用户语音指令的学习从而构成语音指令库。
所述的主电路单元包括：
数字信号处理模块，用于对经过其他单元预处理的信号进行预定算法的识别处理，并与空调的主控板进行通信。该模块可由TI公司的TMS320F2812型号的DSP完成。
音频信号处理模块，用于对麦克风单元采集到的语音信号进行AD转换等预处理后输入到数字信号处理模块。
所述的音频信号处理模块，包括一块音频处理芯片和一个音频输入接口。该音频处理芯片可选TI公司的TLV320AIC23B型号的立体声芯片。
电源模块，用于为主电路的各个模块提供电源供应。
语音信号采集单元，用于采集用户的语音指令并输入到音频信号处理模块。
通信单元，用于将识别出来的指令发送到空调的主控板从而实现
空调的相应动作。除了发送信息，该单元还接受来自主控板的控制信息，包括指令库录入、删除等控制信号。通信方式可采用spi通信方式。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于语音信号频域处理的空调控制装置，装置采用一种用户体验更佳的空调语音控制方式，且提供了用户自定义指令库的通道，解决了传统空调控制方式短距离、遥控器易丢失等问题，为用户提供了更佳的体验。
附图说明
图1为本发明信号处理的流程示意图。
图2为本发明提供用户指令库自定义的流程示意图。
图3为本发明各单元连接的关系示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1和图3所示为整个基于语音信号频域处理的空调控制装置主要包括语音采集单元(麦克风)、音频信号处理模块、数字信号处理模块和通信单元。其中：用户的语音指令为音频信号处理模块的输入，该模块的输出作为数字信号处理单元的输入，数字信号处理模块按照既定的算法完成运算后将匹配结果送到通信单元，通信单元再将该指令送到空调主控板实现空调的相应动作。
具体来说，各个单元的功能与执行流程是这样的：
语音信号采集单元的核心元件为一微型麦克风，麦克风采集用户的语音指令后将其变成电信号送到音频信号处理模块中。
电信号送到音频信号处理模块之后经过如放大、AD转换等预处理变成数字信号在送入到数字信号处理模块中。
数字信号处理模块的主要功能是运算，对输入的音频数字信号进行快速傅里叶变换之后计算其特征点然后与预存在指令库中的各条指令特征点进行匹配，若成功匹配则识别出该条指令，否则该条指令作废并重新采集。
识别出来的指令结果通过通信单元送到空调的主控板上，主控板再控制空调相应动作。
图2所示为用户自定义语音指令库的流程。
首先用户在空调面板或者遥控上按下“指令学习”的相关功能键，该指令送达空调主控板之后通过通信单元送至本装置的数字信号处理模块，DSP控制麦克风开启采集语音信号，采集到的信号通过音频信号处理模块的预处理(放大、AD转换等)之后送回到DSP进行快速傅里叶变换并计算相关特征点之后保存到DSP的存储单元中。

Claims (3)

1.一种基于语音信号频域处理的空调控制装置，其特征在于：主电路单元，用于对采集到的语音信号进行AD转换得到数字信号，并根据预先设定在数字信号处理单元内的处理算法对该数字信号进行分析识别，并将识别结果通过spi通信送到空调的主控板上,该单元还用于用户语音指令学习从而构成语音指令库；
语音信号采集单元，用于采集用户的语音指令并输入到音频信号处理模块；
通信单元，用于将识别出来的指令发送到空调的主控板从而实现空调的相应动作，该单元还接受来自主控板的控制信息，包括指令库录入、删除；通信方式采用spi通信方式。
2.根据权利要求1所述的基于语音信号频域处理的空调控制装置，其特征在于：所述的主电路单元包括：
数字信号处理模块，用于对预处理后的信号进行预定算法的识别处理，并与空调的主控板进行通信；
音频信号处理模块，用于对麦克风单元采集到的语音信号进行预处理，并输入到数字信号处理模块；
电源模块，用于为各个模块提供电源供应。
3.根据权利要求1所述的基于语音信号频域处理的空调控制装置，其特征在于所述的语音指令学习仅需在用户初始化系统时进行一次，后续通过通信单元对指令库中的指令进行增加和删除。
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