CN107622767B - 家电系统的语音控制方法与家电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种语音控制方法与家电控制系统，所适用的家电系统包括多台电器设备，每台电器设备与云端控制器数据连接，其中多台电器设备中的至少一部分配置有语音采集装置，作为语音交互设备，并且家电系统的语音控制方法包括：多台语音交互设备分别利用各自的语音采集装置采集周围的语音信号；对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配；由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备向云端控制器发送其接收到的语音信号的信号参数，以供云端控制器根据语音信号的参数从语音交互设备选取出语音应答设备；云端控制器向语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令。

Description

家电系统的语音控制方法与家电控制系统

技术领域

本发明涉及家电控制，特别是涉及一种家电系统的语音控制方法与家电控制系统。

背景技术

当前针对家电的智能控制技术发展非常迅速，语音控制技术是其中重要的一种。

目前出现了大量支持语音控制的智能家电产品，这类产品一般将语音识别模块集成在家用电器上。家用电器出于待机状态时，通过语音识别模块拾取周围的语音信号并进行识别，在确定与自身的预置的唤醒信号匹配时，从待机状态中被唤醒，并执行用户后续发出的语音控制指令。但是由于家用电器的数据处理能力较弱，有些只能对语音进行简单机械地识别，不能准确地满足用户的控制需求，有些使用了高性能的语音识别模块，造成了设备的成本上升。

另外，在同一使用环境中，例如在家庭内同时布置多台可语音控制的智能家电时，如果多台智能家电的种类不同，需要用户记忆其不同的唤醒词或控制词，给用户带来不便，如果多台智能家电的种类相同(例如安装了多台相同的空调)，又容易造成误控制，对不需要的家电下达了控制指令，从而大大影响了用户的使用体验。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用户使用体验好的家电系统的语音控制方法与家电控制系统。

本发明一个进一步的目的是要使得语音控制方法能够准确实现用户的控制意图。

特别地，本发明提供了一种家电系统的语音控制方法，所适用的家电系统包括多台电器设备，每台电器设备与云端控制器数据连接，其中多台电器设备中的至少一部分配置有语音采集装置，作为语音交互设备，并且家电系统的语音控制方法包括：多台语音交互设备分别利用各自的语音采集装置采集周围的语音信号；对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配；由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备向云端控制器发送其接收到的语音信号的信号参数，以供云端控制器根据语音信号的参数从语音交互设备选取出语音应答设备；云端控制器向语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令。

可选地，在云端控制器在第一设定时间内接收到多台语音交互设备发送的信号参数的情况下，由云端控制器按照信号参数设定多台语音交互设备的应答优先级，并将应答优先级最高的语音交互设备设定为语音应答设备，并向其下达进入语音应答状态的控制指令。

可选地，按照信号参数设定多台语音交互设备的应答优先级的步骤包括：提取信号参数中各项目的数值，信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间；将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到多维语音质量评判模型评判的语音质量；按照语音质量的大小顺序设定多台语音交互设备的应答优先级。

可选地，在向语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令的步骤之后还包括：等待语音应答设备响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息；若在第二设定时间内接收到确认消息，则利用语音应答设备接收用户的控制语音；若在第二设定时间内未接收到确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备设定为语音应答设备。

可选地，在云端控制器在第一设定时间内接收到一台语音交互设备发送的所述信号参数的情况下，向该语音交互设备下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为所述语音应答设备；在接收到语音应答设备响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用语音应答设备接收用户的控制语音。

可选地，利用语音应答设备接收用户的控制语音的步骤之后还包括：由语音应答设备向用户输出唤醒响应信号，并采集周围的语音信号；从采集到的语音信号中提取出用户的人声，并将人声处理为语音特征数据；向云端控制器发送语音特征数据，以供云端控制器根据语音特征数据生成针对家电系统的控制指令。

可选地，多台语音交互设备使用的同一唤醒信号。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种家电控制系统，用于对包括多台电器设备的家电系统进行控制，多台电器设备中的一部分或全部配置有语音采集装置，作为语音交互设备，并且家电控制系统包括：与多台电器设备分别数据连接的云端控制器，其中多台语音交互设备，分别配置成利用各自的语音采集装置采集周围的语音信号，对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配，由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备向云端控制器发送其接收到的语音信号的信号参数；云端控制器，配置成根据语音信号的参数从语音交互设备选取出语音应答设备，并向语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令。

可选地，在云端控制器在第一设定时间内接收到多台语音交互设备发送的信号参数的情况下，云端控制器还配置成：按照信号参数设定多台语音交互设备的应答优先级，并将应答优先级最高的语音交互设备设定为语音应答设备，并向其下达进入语音应答状态的控制指令。

可选地，云端控制器还配置成：提取信号参数中各项目的数值，信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间；将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到多维语音质量评判模型评判的语音质量；按照语音质量的大小顺序设定多台语音交互设备的应答优先级。

可选地，云端控制器还配置成：等待语音应答设备响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息；若在第二设定时间内接收到确认消息，则利用语音应答设备接收用户的控制语音；若在第二设定时间内未接收到确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备设定为语音应答设备。

可选地，在云端控制器在第一设定时间内接收到一台语音交互设备发送的信号参数的情况下，云端控制器还配置成：向该语音交互设备下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为语音应答设备；在接收到语音应答设备响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用语音应答设备接收用户的控制语音。

本发明的家电系统的语音控制方法，在家电系统中的部分或全部电器设备中设置语音采集装置，利用这些分布式设置的电器设备利用各自的语音采集装置采集周围的语音信号，并在这些语音信号与预设的唤醒信号相匹配的情况下，云端控制器根据语音信号的参数从语音交互设备选取出语音应答设备，同时仅有一台最优的语音应答设备可以与用户进行下一步的语音交互，从而，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。

进一步地，本发明的家电控制系统中，仅需在部分电器设备中布置语音采集装置进行语音的采集和初步处理，复杂的语音识别交由云端控制器执行，节省了电器设备的硬件成本。

更进一步地，本发明的家电系统的语音控制方法，多台语音交互设备可以使用同一唤醒词或者唤醒指令，云端控制器从接收到与唤醒指令相匹配的语音信号的语音交互设备中自动确定出语音应答设备，避免了用户记忆复杂的唤醒词，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的家电控制系统适用的家电系统的示意性架构图；

图2是根据本发明一个实施例的家电控制系统示意性架构图；

图3是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法的示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法的可选流程图；以及

图5是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法中确定语音应答设备的可选流程图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种家电系统的语音控制方法与家电控制系统，适用于对一定区域范围内布置的家电系统进行语音控制。例如对于家庭内的布置的智能家电进行统一控制，形成分布式的语音控制网络，使用户方便灵活地对其使用范围内的电器设备进行控制。

图1是根据本发明一个实施例的家电控制系统10适用的家电系统的示意性架构图。该家电系统包括设置在某一特点区域的各种具有远程控制功能的电器设备100，例如布置在家电各个房间内的厨房电器(烟机、洗碗机、微波炉)，灯具、空调器、电视机、冰箱、热水器、洗衣机、净化器等各种电器设备100，这些电器有些可能放置于同一房间内，有些可能放置于不同房间内，具体地空间布置根据用户的使用需求决定。这些电器设备100均具有传输装置(可以为有线网络连接、无线网络连接、局域网连接等)，并可以通过网络传输设备300(例如路由器、家庭网关等)连接云端控制器200或者其他集中控制装置。电器设备100可以执行云端控制器200或集中控制装置的下发的远程控制指令，完成对应的功能。例如调节室内温度、开启灯光等。电器设备100与云端控制器200数据连接的方式包括但不限于Wi-Fi、zigbee等无线或有线连接方式。

本发明一个实施例的家电控制系统10针对上述家电系统，可以通过语音控制完成控制指令的自动下达。图2是根据本发明一个实施例的家电控制系统10示意性架构图。该家电控制系统10中，上述多台电器设备100中的一部分或全部配置有语音采集装置112，从可以被配置作为语音交互设备110。在一些实施例中，可以将家电系统所在的整个空间划分为若干个子区域，在每个子区域内配置一台配置有语音采集装置112的语音交互设备110，例如在家庭内的每个房间内配置一台语音交互设备110，在较大的房间也可以同时配置多台语音交互设备110。在另一些实施例中，可以将家电系统中所有的电器设备100配置语音采集装置112，从而使得所有电器设备100均可作为语音交互设备110。

上述语音采集装置112可以包括麦克风阵列或者单个麦克风设备、模数转换装置、前端降噪装置、语音预处理装置等。其中麦克风可以拾取周围的语音信号、模数转换装置将模拟语音信号转换为数字信号，降噪装置可以滤除噪声，语音预处理装置可以进行语音端点检测以及特征提取。经过预处理的语音数据可以通过语音采集装置112所在的语音交互设备110的传输装置发送给云端控制器200。

在一些实施例中，云端控制器200可以自动从获取到唤醒指令的语音交互设备110中确定出语音应答设备114。在确定语音应答设备114时，多台语音交互设备110分别利用各自的语音采集装置112采集周围的语音信号，对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配。接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备110向云端控制器200发送其接收到的语音信号的信号参数.云端控制器200可以根据语音信号的参数从语音交互设备110选取出语音应答设备114，并向语音应答设备114下达进入语音应答状态的控制指令。

由于可能出现多台语音交互设备110同时接收到与唤醒指令相匹配的语音信号的情况，因此本实施例的家电控制系统10还设计了一种方法来实现一种从语音交互设备110中确定语音应答设备114。该方法如下：

多台语音交互设备110分别配置成利用各自的语音采集装置112采集周围的语音信号，对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配。

接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备110向云端控制器200发送其接收到的语音信号的信号参数。云端控制器200根据语音信号的参数从语音交互设备110选取出语音应答设备114。

在云端控制器200在第一设定时间内(例如可以为0.5s，可认为是接收到了用户同一次发出的语音信号)接收到多台语音交互设备110发送的信号参数的情况下，云端控制器200还可以按照信号参数设定多台语音交互设备110的应答优先级，并将应答优先级最高的语音交互设备110设定为语音应答设备114，并向其下达进入语音应答状态的控制指令。

上述信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间。云端控制器200可以提取信号参数中各项的数值；将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到多维语音质量评判模型评判的语音质量；按照语音质量的大小顺序设定多台语音交互设备110的应答优先级。这种应答优先级的确定方式，可以准确地反映用户距离语音交互设备110的距离和语音传输质量，有利于选择出最优的语音应答设备114。

云端控制器200还可以等待语音应答设备114响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息；若在第二设定时间内(例如5s，可根据通信方式和可靠性进行设置)接收到确认消息，则利用语音应答设备114接收用户的控制语音；若在第二设定时间内未接收到确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备110设定为语音应答设备114。

在云端控制器200在第一设定时间内接收到一台语音交互设备110发送的信号参数的情况下，云端控制器200可以向该语音交互设备110下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为语音应答设备114；在接收到语音应答设备114响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用语音应答设备114接收用户的控制语音。

使用上述方法，多台语音交互设备110可以使用同一唤醒词或者唤醒指令，云端控制器200从接收到与唤醒指令相匹配的语音信号的语音交互设备110中自动确定出语音应答设备114，避免了用户记忆复杂的唤醒词，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。

在确定出语音应答设备114后，语音应答设备114可以利用其语音采集装置112采集到的其周围的语音信号，并从采集到的语音信号中提取人声特征数据，向云端控制器200发送人声特征数据，以供云端控制器200根据人声特征数据生成针对家电控制系统10的控制指令，并向控制指令指定的电器设备100发送。

云端控制器200生成控制指令的一种可选执行流程为：对人声特征数据进行语音识别，转换为对应的文字；使用预设的语义分析模型对转换得到的文字进行语义分析，以判断文字是否与指令库中预设的控制指令相对应；若是，提取与文字对应的控制指令；在文字与指令库中预设的控制指令均不对应的情况下，以文字为关键词向预设的知识搜索引擎发起搜索；接收知识搜索引擎返回的搜索结果，并向语音应答设备114提供。语音应答设备114可以根据搜索结果合成回复语音，并向用户播放。用户既可以方便灵活地下达控制指令，还可以利用语音应答设备114智能的获取网络信息。

语音应答设备114将采集到的语音信号中提取人声特征数据的过程的一种可选方式可以为：将语音信号转换为数字信号，并对数字信号进行前端降噪处理；对经过前端降噪处理的数字信号进行端点检测，以确定人声的起始点和截止点；对起始点与截止点之间的数字信号进行特征提取，以得到人声特征数据。

本发明实施例提供的家电系统的语音控制方法，可以由上述任一实施例的家电控制系统10执行，实现分布式语音家电控制，构建基于电器设备100的家庭语音网络，从而满足用户只能化生活的需求。图3是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法的示意图，该家电系统的语音控制方法一般性地可以包括：

步骤S302，多台语音交互设备110分别利用各自的语音采集装置112采集周围的语音信号；

步骤S304，对采集到的语音信号进行识别，提取语音信号的信号参数并判断语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配；

步骤S306，由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备110向云端控制器200发送其接收到的语音信号的信号参数；

步骤S308，云端控制器200根据语音信号的参数从语音交互设备110选取出语音应答设备；

步骤S310，云端控制器200向语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令。

在云端控制器200在第一设定时间内(例如可以为0.5s，可认为是接收到了用户同一次发出的语音信号)接收到多台语音交互设备110发送的信号参数的情况下，云端控制器200还可以按照信号参数设定多台语音交互设备110的应答优先级，并将应答优先级最高的语音交互设备110设定为语音应答设备114，并向其下达进入语音应答状态的控制指令。

上述信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间。云端控制器200可以提取信号参数中各项的数值；将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到多维语音质量评判模型评判的语音质量；按照语音质量的大小顺序设定多台语音交互设备110的应答优先级。这种应答优先级的确定方式，可以准确地反映用户距离语音交互设备110的距离和语音传输质量，有利于选择出最优的语音应答设备114。

云端控制器200还可以等待语音应答设备114响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息；若在第二设定时间内(例如5s，可根据通信方式和可靠性进行设置)接收到确认消息，则利用语音应答设备114接收用户的控制语音；若在第二设定时间内未接收到确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备110设定为语音应答设备114。

在云端控制器200在第一设定时间内接收到一台语音交互设备110发送的信号参数的情况下，云端控制器200可以向该语音交互设备110下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为语音应答设备114；在接收到语音应答设备114响应于进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用语音应答设备114接收用户的控制语音。

使用上述方法，多台语音交互设备110可以使用同一唤醒词或者唤醒指令，云端控制器200从接收到与唤醒指令相匹配的语音信号的语音交互设备110中自动确定出语音应答设备114，避免了用户记忆复杂的唤醒词，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。

例如，上述语音交互设备110统一设置了“海尔启动”作为唤醒词，用户在卧室内说出了“海尔启动”的语音，如果此时仅有卧室中作为语音交互设备110的空调接收到了该与唤醒指令相匹配的语音信号，则该空调器则被设定为语音应答设备114，其可以播出“已启动，等待控制”的响应语音，并向云端控制器200发送进入语音应答状态的控制指令的确认消息，然后等待用户的下一步指令。

如果用户在卧室内说出了“海尔启动”的语音，同时被该卧室内作为语音交互设备110的空调器以及相邻客厅中作为语音交互设备110的电视机接收到，此时空调器和电视机将分别提取各自采集到的语音信号的信号参数，例如信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度等。云端控制器200可以提取信号参数中各项的数值；将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到多维语音质量评判模型评判的语音质量，如果空调器的语音质量优于电视机的语音质量，则云端控制器200将空调器作为第一优先级的语音应答设备114，而将电视机作为第二优先级的语音应答设备114。云端控制器200向空调器下达进入语音应答状态的控制指令，如果云端控制器200在第二设定时间内(例如5s，可根据通信方式和可靠性进行设置)接收到空调器的确认消息，则利用空调器接收用户的控制语音，如果云端控制器200在第二设定时间内(例如5s，可根据通信方式和可靠性进行设置)没有接收到空调器的确认消息，则向电视机下达进入语音应答状态的控制指令，并等待电视机的确认消息。

以上均为举例说明，在具体使用时，可以根据具体接收到唤醒指令的语音交互设备110的数量设置多级优先级，例如三级、四级等，云端控制器200可以根据优先级依次发送进入语音应答状态的控制指令，直至有语音交互设备110正确响应。采用这种方式，用户可以仅与一台最优的语音交互设备110进行交互，便于用户的使用，同时避免了多台设备同时工作造成的资源浪费。

在步骤S310之后，语音应答设备114利用其语音采集装置112采集周围的语音信号，并从采集到的语音信号中提取人声特征数据，并向云端控制器200发送人声特征数据；云端控制器200可以根据人声特征数据生成针对家电系统的控制指令，并向控制指令指定的电器设备100发送。

语音应答设备114处理语音信号的流程可以为：将语音信号转换为数字信号，并对数字信号进行前端降噪处理；对经过前端降噪处理的数字信号进行端点检测，以确定人声的起始点和截止点；对起始点与截止点之间的数字信号进行特征提取，以得到人声特征数据。语音应答设备114可以仅仅设置麦克风阵列或者单个麦克风设备、模数转换装置、前端降噪装置、语音预处理装置等初步的语音处理装置，无需强大的语音处理能力，节省了硬件成本，同时复杂的数据处理由云端控制器200进行，借助于其强大的数据处理能力，实现了语音的精确处理。

步骤S308中云端控制器200的执行流程可以为：云端控制器200对人声特征数据进行语音识别，转换为对应的文字；使用预设的语义分析模型对转换得到的文字进行语义分析，以判断文字是否与指令库中预设的控制指令相对应；若是，提取与文字对应的控制指令。在该步骤中，云端控制器200进行了语音文字的转换，转换出的文字可以进一步进行语义分析，另外这些文字还可以作为学习的目标，通过用户的反馈等，丰富学习库，给优化语音识别模型提供了手段，另外通过文字进行语义分析可以借助于已有的语义分析工具，提高语义分析的准确性。

例如识别出的文字为“打开热水器，温度60度”，云端控制器200可以直接向热水器发送“开启，设定温度60度”的控制指令，以供热水器执行。热水器将执行结果反馈给云端控制器200，云端控制器200可以向语音应答设备114反馈该执行结果，以使语音应答设备114将执行结果合成为语音“热水器已开启”，并向用户播放。从而完成整个控制流程。

在文字与指令库中预设的控制指令均不对应的情况下，云端控制器200还可以以文字为关键词向预设的知识搜索引擎发起搜索；接收知识搜索引擎返回的搜索结果，并向语音应答设备114提供；由语音应答设备114根据搜索结果合成回复语音，并向用户播放。例如识别出的文字为“今天天气怎么样”，云端控制器200还可以以向预设的知识搜索引擎发起搜索，获取当地的天气情况，并向语音应答设备114提供；由语音应答设备114根据收到的天气情况合成回复语音，并向用户播放。又或者识别出的文字为“昨天比赛的结果”，云端控制器200还可以以向预设的知识搜索引擎发起搜索，获取用户关系的比赛结果，并向语音应答设备114提供；由语音应答设备114根据收到的赛果合成回复语音，并向用户播放。

从而，本实施例的家电系统的语音控制方法不仅可以实现电器设备100的语音控制还可以为用户提供语音交互功能，大大提高了用户生活的智能化程度。

图4是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法的可选执行流程图，该家电系统的语音控制方法的可选执行流程可以包括：

步骤S402，各语音交互设备110分别采集周围的语音信号；

步骤S404，判断是否有语音交互设备110接收到与唤醒指令相匹配的语音信号，若没有则继续执行步骤S402；

步骤S406，若有语音交互设备110接收到与唤醒指令相匹配的语音信号，则从获取到唤醒指令的语音交互设备110中确定出语音应答设备114，如果获取到唤醒指令的语音交互设备110为多个，可以根据语音信号的质量设定选择语音应答设备114的优先级，如果获取到唤醒指令的语音交互设备110为一个，可以将该语音交互设备110直接作为语音应答设备114；

步骤S408，语音应答设备114响应用户，并接收用户的语音信号；

步骤S410，语音应答设备114对语音信号初步处理，并上传云端控制器200；

步骤S412，云端控制器200对人声特征数据进行语音识别；

步骤S414，云端控制器200对识别出的文字进行语义分析

步骤S416，判断语音分析结果是否为指令库中预设的控制指令，若是则依次执行步骤S420至步骤S424，若否则依次执行步骤S430至步骤S434；

步骤S420，提取与文字对应的控制指令；

步骤S422，向控制指令指定的电器设备100提供控制指令，以使该电器设备100执行；

步骤S424，将受控电器设备100的执行结果通过语音应答设备114向客户反馈；

步骤S430，向预设的知识搜索引擎发起搜索；

步骤S432，向语音应答设备114反馈搜索结果；

步骤S434，语音应答设备114根据搜索结果合成回复语音，并向用户播放。

利用上述实施例的家电控制系统10和家电系统的语音控制方法，可以建立一个分布式的语音交互网络，使得用户随时可以便利地实现家电系统中任一电器设备100的语音控制，大大提高了用户的使用体验。

图5是根据本发明一个实施例的家电系统的语音控制方法中确定语音应答设备114的可选流程图，该确定语音应答设备的流程可以包括：

步骤S502，各语音交互设备11分别采集周围的语音信号；

步骤S504，判断收到的语音信号与预设的唤醒信号相匹配，若否则返回执行步骤S502；

步骤S506，在收到的语音信号与预设的唤醒信号相匹配的情况下，判断在第一设定时间内是否有多台语音交互设备110接收到唤醒信号，若是则执行步骤S508及其后续步骤，若否则执行步骤S522，将该语音交互设备110设定为语音应答设备114；

步骤S508，多台语音交互设备110被唤醒，提取语音信号的信号参数并向云端控制器200发送，信号参数可以包括信噪比、麦克风处接收到语音信号强度、语音特征清晰度等参数指标；

步骤S510，云端控制器200将信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，进行语音质量评判；

步骤S512，按照语音质量的大小顺序设定多台语音交互设备110的应答优先级；

步骤S514，云端控制器200向优先级最高的语音交互设备110下达进入语音应答状态的控制指令，将其设定为语音应答设备114；

步骤S516，判断在第二设定时间内是否接收到语音应答设备114的确认消息，若是则执行步骤S518，利用语音应答设备114接收用户的控制语音；

步骤S520，在第二设定时间内未接收到语音应答设备114的确认消息的情况下，将下一应答优先级语音交互设备110设定为语音应答设备114，向其进入语音应答状态的控制指令。

使用上述实施例的家电系统的语音控制方法与家电控制系统，根据语音信号的参数从语音交互设备选取出语音应答设备，同时仅有一台最优的语音应答设备可以与用户进行下一步的语音交互，从而，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。在实施时，仅需在部分电器设备中布置语音采集装置进行语音的采集和初步处理，复杂的语音识别交由云端控制器执行，节省了电器设备的硬件成本。另外由于使用同一唤醒词或者唤醒指令，避免了用户记忆复杂的唤醒词，形成了分布式的语音控制网络，提高了用户的使用体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种家电系统的语音控制方法，所述家电系统包括多台电器设备，每台电器设备与云端控制器数据连接，其中所述多台电器设备中的至少一部分配置有语音采集装置，作为语音交互设备，并且所述家电系统的语音控制方法包括：

多台所述语音交互设备分别利用各自的所述语音采集装置采集周围的语音信号；

对采集到的语音信号进行识别，提取所述语音信号的信号参数并判断所述语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配；

由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备向所述云端控制器发送其接收到的语音信号的信号参数，以供所述云端控制器根据所述语音信号的参数从所述语音交互设备选取出语音应答设备；以及

所述云端控制器向所述语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令；

在所述云端控制器在第一设定时间内接收到多台所述语音交互设备发送的所述信号参数的情况下，由所述云端控制器按照所述信号参数设定所述多台语音交互设备的应答优先级，并将所述应答优先级最高的语音交互设备设定为所述语音应答设备，并向其下达进入语音应答状态的控制指令；

按照所述信号参数设定所述多台语音交互设备的应答优先级的步骤包括：

提取所述信号参数中各项目的数值，所述信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间；

将所述信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到所述多维语音质量评判模型评判的语音质量；以及

按照所述语音质量的大小顺序设定所述多台语音交互设备的应答优先级。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在向所述语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令的步骤之后还包括：

等待所述语音应答设备响应于所述进入语音应答状态的控制指令的确认消息；

若在第二设定时间内接收到所述确认消息，则利用所述语音应答设备接收用户的控制语音；以及

若在第二设定时间内未接收到所述确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备设定为所述语音应答设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其中

在所述云端控制器在第一设定时间内接收到一台所述语音交互设备发送的所述信号参数的情况下，向该语音交互设备下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为所述语音应答设备；

在接收到所述语音应答设备响应于所述进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用所述语音应答设备接收用户的控制语音。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，利用所述语音应答设备接收用户的控制语音的步骤之后还包括：

由所述语音应答设备向用户输出唤醒响应信号，并采集周围的语音信号；

从采集到的语音信号中提取出用户的人声，并将所述人声处理为语音特征数据；以及

向所述云端控制器发送所述语音特征数据，以供所述云端控制器根据所述语音特征数据生成针对所述家电系统的控制指令。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

多台所述语音交互设备使用的同一唤醒信号。

6.一种家电控制系统，用于对包括多台电器设备的家电系统进行控制，所述多台电器设备中的一部分或全部配置有语音采集装置，作为语音交互设备，并且所述家电控制系统包括：与所述多台电器设备分别数据连接的云端控制器，其中

多台所述语音交互设备，分别配置成利用各自的所述语音采集装置采集周围的语音信号，对采集到的语音信号进行识别，提取所述语音信号的信号参数并判断所述语音信号是否与预设的唤醒信号相匹配，由接收到与预设的唤醒信号相匹配的语音信号的语音交互设备向所述云端控制器发送其接收到的语音信号的信号参数；并且

所述云端控制器，配置成根据所述语音信号的参数从所述语音交互设备选取出语音应答设备，并向所述语音应答设备下达进入语音应答状态的控制指令；

在所述云端控制器在第一设定时间内接收到多台所述语音交互设备发送的所述信号参数的情况下，所述云端控制器还配置成：按照所述信号参数设定所述多台语音交互设备的应答优先级，并将所述应答优先级最高的语音交互设备设定为所述语音应答设备，并向其下达进入语音应答状态的控制指令；

所述云端控制器还配置成：

提取所述信号参数中各项目的数值，所述信号参数的项目包括以下一种或多种：信噪比、语音信号强度、语音特征清晰度，接收时间；

将所述信号参数中各项目的数值输入预设的多维语音质量评判模型，得到所述多维语音质量评判模型评判的语音质量；以及

按照所述语音质量的大小顺序设定所述多台语音交互设备的应答优先级。

7.根据权利要求6所述的家电控制系统，其中所述云端控制器还配置成：

等待所述语音应答设备响应于所述进入语音应答状态的控制指令的确认消息；

若在第二设定时间内接收到所述确认消息，则利用所述语音应答设备接收用户的控制语音；以及

若在第二设定时间内未接收到所述确认消息，则将下一应答优先级语音交互设备设定为所述语音应答设备。

8.根据权利要求7所述的家电控制系统，其中

在所述云端控制器在第一设定时间内接收到一台所述语音交互设备发送的所述信号参数的情况下，所述云端控制器还配置成：向该语音交互设备下达进入语音应答状态的控制指令，以将其设定为所述语音应答设备；在接收到所述语音应答设备响应于所述进入语音应答状态的控制指令的确认消息后，利用所述语音应答设备接收用户的控制语音。

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