CN107290969A - 一种分布式语音控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种分布式语音控制系统，包括：主体部，主体部上设有：主处理器；主麦克风阵列，与主处理器连接，用于捕获第一设定距离范围内使用者的声音信号；主扬声器，与主处理器连接，用于播放语音信息；至少两个辅助部，至少两个辅助部分布于空间的不同位置，每一个辅助部通过无线的方式与主体部无线信号连接，每一个辅助部上设有：子处理器；子麦克风阵列，与子处理器连接，用于捕获第二设定距离范围内的声音信号；子扬声器，与子处理器连接，用于播放语音信息。以上技术方案提供了一种分布式系统，以实现在空间范围内的不同位置均能很好地捕获声音信息并进行识别，有利于提升用户体验。

Description

一种分布式语音控制系统
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种语音控制系统。
背景技术
智能语音助手可以实现用户对智能家居设备的语音控制，在智能家居系统中，用于通过语音交互的方式管理智能家居设备，然而，现有的语音控制系统借助移动终端上的麦克风或者一智能家居设备的语音捕获设备捕获语音信号，这种方案受到移动终端上或智能家居设备的语音捕获设备的声音捕获范围的限制，当人们在空间环境中距离移动终端或智能家居设备较远时，常常不能很好的实现语音捕获及识别。
发明内容
针对现有技术不能很好的实现语音捕获及识别的技术问题，提供一种分布式语音控制系统，以解决现有技术的缺陷；
具体技术方案如下：
一种分布式语音控制系统，其中，包括：
主体部，所述主体部上设有：
主处理器；
主麦克风阵列，与所述主处理器连接，用于捕获第一设定距离范围内使用者的声音信号；
主扬声器，与所述主处理器连接，用于播放语音信息；
至少两个辅助部，至少两个所述辅助部分布于空间的不同位置，每一个所述辅助部通过无线的方式与所述主体部无线信号连接，每一个所述辅助部上设有：
子处理器；
子麦克风阵列，与所述子处理器连接，用于捕获第二设定距离范围内的声音信号；
子扬声器，与所述子处理器连接，用于播放语音信息。
上述的分布式语音控制系统，所述主体部上设有主发光阵列，所述主发光阵列包括六至八个发光二极管，所述主体部上的所述主发光阵列在所述主体部接收声音信号时闪亮。
上述的分布式语音控制系统，所述辅助部上设有子发光阵列，所述子发光阵列包括一至四个发光二极管，所述子发光阵列在所述辅助部接收声音信号并响应于所述声音信号时点亮。
上述的分布式语音控制系统，所述主麦克风阵列由八个麦克风呈圆形阵列排布；和/或，
所述子麦克风阵列由二至八个麦克风组成。
上述的分布式语音控制系统，所述主体部与多个所述辅助部通过蓝牙或Wi-Fi无线连接。
上述的分布式语音控制系统，所述主处理器包括第一类应用处理器及异构多核数字信号处理器；所述异构多核数字信号处理器用于对所述主麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，所述主处理器包括第二类应用处理器及多核微控制器，所述第二类应用处理器用于对所述主麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，所述子处理器采用一第三类应用处理器，所述第三类应用处理器运行安卓系统并独立于所述主处理器对所述子麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，所述子处理器包括ARM处理器及数字信号处理器，所述数字信号处理器独立于所述主处理器对所述子麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，所述子处理器包括微控制器，所述微控制器运行Linux系统，并通过无线的方式与所述主体部信息交互。
有益效果：以上技术方案提供了一种分布式系统，以实现在空间范围内的不同位置均能很好地捕获声音信息并进行识别，有利于提升用户体验。
附图说明
图1为本发明的一个主体部与一个辅助部的结构示意图；
图2为本发明的一个主体部与多个辅助部的结构示意图
图3为本发明的主处理器的一种具体实施例的结构示意图；
图4为本发明的主处理器的另一种具体实施例的结构示意图；
图5为本发明的子处理器的一种具体实施例的结构示意图；
图6为本发明的子处理器的另一种具体实施例的结构示意图；
图7为本发明的子处理器的再一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1至图7，一种分布式语音控制系统，其中，包括：
主体部1，主体部1上设有：
主处理器10；
主麦克风阵列13，与主处理器10连接，用于捕获第一设定距离范围内使用者的声音信号；
主扬声器14，与主处理器10连接，用于播放语音信息；
至少两个辅助部2，至少两个辅助部2分布于空间的不同位置，每一个辅助部2通过无线的方式与主体部1无线信号连接，每一个辅助部2上设有：
子处理器20；
子麦克风阵列23，与子处理器20连接，用于捕获第二设定距离范围内的声音信号；
子扬声器24，与子处理器20连接，用于播放语音信息。
本发明通过设置至少两个辅助部2，可以扩展声音捕获范围，该主体部1可以与辅助部2一起实现更大范围的声音捕获及交互，辅助部2可以独立进行声音信号的处理或者发送至主体部1由主体部1进行处理。上述的至少两个辅助部2可以与主体部1呈几何形状排布，以覆盖空间范围内的任何角落，实现声音的有效捕获及识别。
上述的分布式语音控制系统，主麦克风阵列13可以由八个麦克风呈圆形阵列排布，八个麦克风阵列为直径为80mm的圆。上述的主麦克风阵列13可以由八个麦克风排列形成半径为80mm的圆，其中心设有另一麦克风。
上述的分布式语音控制系统，子麦克风阵列23可以由二至八个麦克风组成。
上述的分布式语音控制系统，主体部1与多个辅助部2通过蓝牙或Wi-Fi无线连接。上述的主体部1与多个辅助部2可以支持Wi-Fi 802.11，也可以支持BT4.0+EDR/BLE。
上述的分布式语音控制系统，主体部1上设有主发光阵列，主发光阵列包括六至八个发光二极管；主体部1上的主发光阵列可以在主体部1接收声音信号时闪亮，及进一步地，当主处理器10判断声音信号获得声源方向时，指向声源方向的发光二极管点亮。
和/或，
辅助部2上设有子发光阵列，子发光阵列包括一至四个发光二极管。子发光阵列可以在辅助部2接收声音信号并响应于所述声音信号时点亮。
上述的分布式语音控制系统，参照图3，上述的主处理器10可以包括第一类应用处理器11A及异构多核数字信号处理器12A；异构多核数字信号处理器12A用于对主麦克风阵列13捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，参照图4，主处理器10包括第二类应用处理器11B及多核微控制器12B，第二类应用处理器11B用于对主麦克风阵列13捕获的声音信号进行信号处理。
上述的结构可以使得一个处理器及时响应并对语音命令进行反馈，而另一处理器则集中处理语音信息，能够提高系统的响应速度，提升用户体验。如图4中多核微控制器12通过Linux系统作运行多核微处理器作为实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)，以实现足够快的速度处理外界事件或数据。
上述的第一类应用处理器11A可以采用低端应用处理器，上述的第二类应用处理器11B可以采用高端应用处理器。
上述的分布式语音控制系统，参照图5，子处理器20采用一第三类应用处理器21A，第三类应用处理器21A运行安卓系统并独立于主处理器10对子麦克风阵列23捕获的声音信号进行信号处理。上述的第三类应用处理器21A可以采用一中端应用处理器。
上述的分布式语音控制系统，参照图6，子处理器20包括ARM处理器及数字信号处理器21B，数字信号处理器独立于主处理器10对子麦克风阵列23捕获的声音信号进行信号处理。
上述的分布式语音控制系统，参照图7，子处理器20包括微控制器21C，微控制器21C运行Linux系统，并通过无线的方式与主体部1信息交互。图7中子处理器20通过与主体部1配合实现本发明的功能实现。
以上技术方案提供了一种分布式系统，以实现在空间范围内的不同位置均能很好地捕获声音信息并进行识别，有利于提升用户体验。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分布式语音控制系统，其特征在于，包括：
主体部，所述主体部上设有：
主处理器；
主麦克风阵列，与所述主处理器连接，用于捕获第一设定距离范围内使用者的声音信号；
主扬声器，与所述主处理器连接，用于播放语音信息；
至少两个辅助部，至少两个所述辅助部分布于空间的不同位置，每一个所述辅助部通过无线的方式与所述主体部无线信号连接，每一个所述辅助部上设有：
子处理器；
子麦克风阵列，与所述子处理器连接，用于捕获第二设定距离范围内的声音信号；
子扬声器，与所述子处理器连接，用于播放语音信息。
2.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述主体部上设有主发光阵列，所述主发光阵列包括六至八个发光二极管，所述主体部上的所述主发光阵列在所述主体部接收声音信号时闪亮。
3.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述辅助部上设有子发光阵列，所述子发光阵列包括一至四个发光二极管，所述子发光阵列在所述辅助部接收声音信号并响应于所述声音信号时点亮。
4.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述主麦克风阵列由八个麦克风呈圆形阵列排布；和/或，
所述子麦克风阵列由二至八个麦克风组成。
5.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述主体部与多个所述辅助部通过蓝牙或Wi-Fi无线连接。
6.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述主处理器包括第一类应用处理器及异构多核数字信号处理器；所述异构多核数字信号处理器用于对所述主麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
7.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述主处理器包括第二类应用处理器及多核微控制器，所述第二类应用处理器用于对所述主麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
8.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述子处理器采用一第三类应用处理器，所述第三类应用处理器运行安卓系统并独立于所述主处理器对所述子麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
9.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述子处理器包括ARM处理器及数字信号处理器，所述数字信号处理器独立于所述主处理器对所述子麦克风阵列捕获的声音信号进行信号处理。
10.根据权利要求1所述的分布式语音控制系统，其特征在于，所述子处理器包括微控制器，所述微控制器运行Linux系统，并通过无线的方式与所述主体部信息交互。
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