CN107656461A - 一种基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机 - Google Patents

一种基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机 Download PDF

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黄振兴
尹俊明
刘明耀
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Abstract

本发明公开了一种基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机，其中，基于用户年龄调节语音的方法的步骤包括：S1，语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器；S2，控制器根据所述声音信息确定声音发出者的年龄；S3，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。通过上述技术方案，洗衣机能够自动根据用户年龄选择适合用户年龄的语速和音量，这样给用户带来了极大的便利，尤其是对听力不好的老年人带来了极大的好处，提升了用户体验。

Description

一种基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机
技术领域
本发明属于家电领域，具体地说，涉及一种基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机。
背景技术
近几年，随着用户需求的提升和科学技术的发展，家电行业也进入了一个全面的智能时代，大量的智能模块被广泛应用到了多种多样的家电中，在洗衣机上也开始有智能语音模块的搭建，通过这种智能语音模块，用户可以直接与机器进行对话交流，进而实现监督洗衣状况、更改相关行程时间、设定各个可选功能等。
由于老年人在使用带智能语音模块的洗衣机时，因为年龄增长听力及理解力会较之前有所下降，会出现听不清语音或听清了语音没有很好的理解语音意思而导致进行错误的洗涤操作或无法进行下一步洗涤操作的情况。
因此需要一种新的技术方案，能够根据用户的声音判断出用户的年龄，并根据用户的年龄确定适合用户年龄的音量和音速。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够根据用户的声音判断出用户的年龄，并根据用户的年龄确定适合用户年龄的音量和音速的基于用户年龄调节语音的方法及洗衣机。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明的第一方面提出了一种基于用户年龄调节语音的方法，用于洗衣机，步骤包括：
S1，语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器；
S2，控制器根据所述声音信息确定声音发出者的年龄；
S3，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
优选地，所述步骤S1具体包括：
发声器发出声音提示，然后在预定时间内语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器。
优选地，所述声音提示有选择模式和/或录制模式，优选地，选择模式和录制模式包括至少一种语音模板。
优选地，所述步骤S2具体包括：
S21a，控制器获取所述声音信息中的初始声纹特征；
S22a，判断初始声纹特征与预存声纹特征是否匹配，如果判断结果为是，则确定声音发出者为老龄人，如果判断结果为否，则确定声音发出者为年轻人。
优选地，所述步骤S2还包括：
S21b，控制器在所述声音信息中未获取到初始声纹特征；
S22b，控制器控制语音获取模块重新获取声音信息，并将重新获取的声音信息实时发送给控制器；
S23b，当在特定时间内，所述控制器获取到声音信息中的初始声纹特征后，返回步骤S22a，当在特定时间内，所述控制器未获取到声音信息中的初始声纹特征后，则确定初始声纹特征获取失败。
优选地，当确定初始声纹特征获取失败之后，则保持发声器当前的音量和语速。
优选地，所述步骤S3具体包括：
当确定声音发出者为老龄人时，则控制器控制智能语音模块将发声器的音量升高、语速减慢，当确定声音发出者为年轻人时，则控制器控制智能语音模块保持发声器当前的音量和语速。
本发明的第二方面提出了一种洗衣机，使用上述第一方面所述的基于用户年龄调节语音的方法，包括：控制器、语音获取模块和发声器，语音获取模块和发声器均与控制器相连；
语音获取模块获取到声音信息后将声音信息发送给控制器，控制器就会对声音信息进行分析，确定出声音发出者的年龄根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
优选地，还包括：智能语音模块，所述智能语音模块与控制器相连，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
优选地，还包括：存储声音提示的声音存储模块，所述语音存储模块与控制器相连。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明的技术方案中，通过声音获取模块就会将获取到的声音信息转发给控制器，这样控制器就可以对该声音信息进行分析，提取声音信息中的相应特征与内存中的数据库进行比对，看用户发出的声音属于哪个年龄段的声音，并确定出用户的年龄，控制器中存储有每个年龄段适合的语速和音量信息，因此确定出用户年龄后，控制器就会调出与该用户年龄相对应的语速和音量信息，并控制智能语音模块将语音调节到该语速和音量上，以供洗衣机用适合用户年龄的语速和音量与用户进行人机交互，洗衣机能够自动根据用户年龄选择适合用户年龄的语速和音量，这样给用户带来了极大的便利，尤其是对听力不好的老年人带来了极大的好处，提升了用户体验。
洗衣机的选择模式中有几套语音提示模板，用户可以从这些模板中选择合适的语音提示，另外，用户也可以选择录制模式，用户自己录制一段语音提示，或者几段语音提示以供后期选择。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
图1是本发明的一个实施例的基于用户年龄调节语音的方法的流程图；
图2是本发明的步骤S2的一种具体实施的流程图；
图3是本发明的步骤S2的另一种具体实施的流程图；
图4是本发明的一个实施例的洗衣机的结构框图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本实施例描述了一种基于用户年龄调节语音的方法，用于洗衣机，步骤包括：
S1，语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器；
S2，控制器根据所述声音信息确定声音发出者的年龄；
S3，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
在上述技术方案中，当用户在使用洗衣机时，洗衣机首先发出声音提示，提示用户说一段语音以供洗衣机进行采样处理(例如，当用户打开洗衣机的开关后，洗衣机发出“很高兴为您效劳，请您说出一句话让我来将自己调整成最适合您的语速和音量吧”，此时用户就可以说出一段话，洗衣机对该段话进行录入)，或者洗衣机说出一个问题，这样用户在进行回答的时候洗衣机可以对用户回答的声音进行录入，声音获取模块就会将获取到的声音信息转发给控制器，这样控制器就可以对该声音信息进行分析，提取声音信息中的相应特征与内存中的数据库进行比对，看用户发出的声音属于哪个年龄段的声音，并确定出用户的年龄(即，声音发出者的年龄)，然后，控制器中存储有每个年龄段适合的语速和音量信息，因此确定出用户年龄后，控制器就会调出与该用户年龄相对应的语速和音量信息，并控制智能语音模块将语音调节到该语速和音量上，以供洗衣机用适合用户年龄的语速和音量与用户进行人机交互。
通过上述技术方案，洗衣机能够自动根据用户年龄选择适合用户年龄的语速和音量，这样给用户带来了极大的便利，尤其是对听力不好的老年人带来了极大的好处，提升了用户体验。
优选地，所述步骤S1具体包括：
发声器发出声音提示，然后在预定时间内语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器。
在上述技术方案中，为语音获取模块获取语音信息设定了预定时间，用户需要在预定时间内发出有效的声音，然后语音处理模块就会对获取的语音进行处理，处理包括，去除非语音信号及静默语音信号、对语音信号分帧，然后对语音信息进行预加重、加窗、快速傅里叶转换(FFT)、三角带通滤波器、离散余弦转换(DCT),最后得出梅尔倒谱参数MFCC；
再将处理后的语音信息发送给控制器，以供控制器针对声音信息进行进一步分析，并判断用户的年龄。
优选地，所述声音提示有选择模式和/或录制模式，优选地，选择模式和录制模式包括至少一种语音模板。
在上述技术方案中，洗衣机的选择模式中有几套语音提示模板，(例如，询问模板，当中有很多问题让用户回答，问题有，您今年多大了、您今天洗的什么衣服、今天天气怎么样等，提示模板，当中有很多提示语音让用户按照提示说话)，用户可以从这些模板中选择合适的语音提示，另外，用户也可以选择录制模式，用户自己录制一段语音提示，或者几段语音提示以供后期选择。
通过上述技术方案，用户可以根据自己的实际需要选择不同的语音提示，这样满足了用户多样化的需求，提升了用户体验。
如图2所示，所述步骤S2具体包括：
S21a，控制器获取所述声音信息中的初始声纹特征；
S22a，判断初始声纹特征与预存声纹特征是否匹配，如果判断结果为是，则确定声音发出者为老龄人，如果判断结果为否，则确定声音发出者为年轻人。
在上述技术方案中，与控制器相连的语音存储模块中已经存储了老龄人的预存声纹特征(提取时先进行声纹的建模、声纹特征提取，构建成声纹模型库，并将声纹模型库存储起来)，当控制器接收到语音获取模块发来的语音信息后，控制器就会对提取语音信息中的初始声纹特征(包括，短时频率、基音周期、短时能量、短时过零率、倒谱、LPC参数、MFCC参数等)，将初始声纹特征与存储的老龄人的预存声纹特征进行比对，如果比对成功，则用户为老龄人，如果比对不成功则用户为年轻人。
如图2所示，所述步骤S2还包括：
S21b，控制器在所述声音信息中未获取到初始声纹特征；
S22b，控制器控制语音获取模块重新获取声音信息，并将重新获取的声音信息实时发送给控制器；
S23b，当在特定时间内，所述控制器获取到声音信息中的初始声纹特征后，返回步骤S22a，当在特定时间内，所述控制器未获取到声音信息中的初始声纹特征后，则确定初始声纹特征获取失败。
在上述技术方案中，如果获取的声音信息为空，则控制就无法获取到初始声纹特征，此时，控制器就会控制语音获取模块重新获取声音信息，由于可能会出现用户不在的情况，因此为控制器重新提取初始声纹特征设定特定时间，如果在特定时间内重新提取成功，则控制器就会对重新获取的声音信息进行重新判定，如果没有获取到初始声纹特征，则判定获取失败，当确定初始声纹特征获取失败之后，则保持发声器当前的音量和语速。
优选地，所述步骤S3具体包括：
当确定声音发出者为老龄人时，则控制器控制智能语音模块将发声器的音量升高、语速减慢，当确定声音发出者为年轻人时，则控制器控制智能语音模块保持发声器当前的音量和语速。
实施例二
如图4所示，本实施例提出了一种洗衣机，使用上述实施例一所述的基于用户年龄调节语音的方法，包括：控制器1、语音获取模块2和发声器3，语音获取模块2和发声器3均与控制器1相连；
语音获取模块2获取到声音信息后将声音信息发送给控制器1，控制器1就会对声音信息进行分析，确定出声音发出者的年龄根据声音发出者的年龄调节发声器3的音量和音速。
还包括：智能语音模块4，所述智能语音模块4与控制器1相连，控制器1控制智能语音模块4根据声音发出者的年龄调节发声器3的音量和音速。
还包括：存储声音提示的声音存储模块5，所述语音存储模块与控制器1相连，语音存储模块中已经存储了老龄人的预存声纹特征(提取时先进行声纹的建模、声纹特征提取，构建成声纹模型库，并将声纹模型库存储起来)。
实施例三
插接好电源插头，打开洗衣机电源后，开启智能语言模块，先进入声纹识别阶段。此时，智能语音模块会有语音提示，如“很高兴为您效劳，请您说一句话让我来将自己调整成最适合您的语速、音量吧”，此处的语音提示也可以是与用户交互式的一问一答模式，之后用户语音说话语音获取模块进行语音录入获取语音信息，此处可以设时间限制，如3秒甚至更短，具体时间依据试验分析验证而定。
获取到语音信息后，将语音信息发送给控制器，控制器就会进入声纹特征提取阶段，声纹特征提取结束判断是否为老龄人声音，当判定为老龄人声音时，智能语音模块语速降速低于标准语速、音量提升高于标准语速，具体的语速降低量及音量提升量根据实际情况进行设定。
当声纹特征提取失败时，会继续进行语音提示，如“很高兴为您效劳，请您说一句话让我来将自己调整成最适合您的语速、音量吧”，此处的语音提示也可以是与用户交互式的一问一答模式，在所定时间内进行提取和判定。
当判定为非老龄人声音时，智能语音模块按标准语速、音量进行；若所定时间内声纹特征提取失败，则智能语音模块按标准语速、标准音量进行。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于用户年龄调节语音的方法，用于洗衣机，其特征在于，步骤包括：
S1，语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器；
S2，控制器根据所述声音信息确定声音发出者的年龄；
S3，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
2.根据权利要求1所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
发声器发出声音提示，然后在预定时间内语音获取模块获取声音信息，并将所述声音信息发送至控制器。
3.根据权利要求2所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，所述声音提示有选择模式和/或录制模式，优选地，选择模式和录制模式包括至少一种语音模板。
4.根据权利要求1所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
S21a，控制器获取所述声音信息中的初始声纹特征；
S22a，判断初始声纹特征与预存声纹特征是否匹配，如果判断结果为是，则确定声音发出者为老龄人，如果判断结果为否，则确定声音发出者为年轻人。
5.根据权利要求4所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
S21b，控制器在所述声音信息中未获取到初始声纹特征；
S22b，控制器控制语音获取模块重新获取声音信息，并将重新获取的声音信息实时发送给控制器；
S23b，当在特定时间内，所述控制器获取到声音信息中的初始声纹特征后，返回步骤S22a，当在特定时间内，所述控制器未获取到声音信息中的初始声纹特征后，则确定初始声纹特征获取失败。
6.根据权利要求5所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，当确定初始声纹特征获取失败之后，则保持发声器当前的音量和语速。
7.根据权利要求1至6任一项所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
当确定声音发出者为老龄人时，则控制器控制智能语音模块将发声器的音量升高、语速减慢，当确定声音发出者为年轻人时，则控制器控制智能语音模块保持发声器当前的音量和语速。
8.一种洗衣机，使用上述1-7任一项所述的基于用户年龄调节语音的方法，其特征在于，包括：控制器、语音获取模块和发声器，语音获取模块和发声器均与控制器相连；
语音获取模块获取到声音信息后将声音信息发送给控制器，控制器就会对声音信息进行分析，确定出声音发出者的年龄根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
9.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，还包括：智能语音模块，所述智能语音模块与控制器相连，控制器控制智能语音模块根据声音发出者的年龄调节发声器的音量和音速。
10.根据权利要求8或9所述的洗衣机，其特征在于，还包括：存储声音提示的声音存储模块，所述语音存储模块与控制器相连。
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