CN108806672A - 一种语音双模式的风扇控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种语音双模式的风扇控制方法，包括：若风扇工作于唤醒词模式下，接收第一语音信号并转换为第一识别信号，对第一识别信号进行语音特征提取以判断第一识别信号是否为唤醒词，若是，则将风扇转至命令词模式；若风扇工作于命令词模式下，接收第二语音信号并转换为第二识别信号，对第二识别信号进行语音特征提取以判断第二识别信号是否为命令词，若是，则确定第二识别信号的命令类型；若于预设的识别时间内未识别到命令词，则将风扇转至唤醒词模式。该发明的有益效果为：用户不需要走到风扇面前，即可通过语音或者遥控器控制风扇；用户通过唤醒词唤醒风扇，然后再通过语音命令控制风扇，极大地降低语音控制命令的误触发率。

Description

一种语音双模式的风扇控制方法

技术领域

本发明涉及风扇语音控制技术领域，尤其涉及一种语音双模式的风扇控制方法。

背景技术

现有技术中的其中一种风扇控制方法为通过旋钮和按键控制电风扇的开关和速度等。该风扇控制方法的缺点为用户必须走到电风扇的面前，才能控制风扇，对用户不方便。

此外，现有技术中通过遥控器控制电风扇的开关和速度等也是风扇常见的控制方法。该风扇控制方法的缺点为用户必须使用遥控器才能控制风扇，要经常找遥控器，还需要给遥控器更换电池。对用户不方便也不环保。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中用户必须走到电风扇的面前，才能控制风扇，对用户不方便，或者使用遥控器才能控制风扇，要经常找遥控器，还需要给遥控器更换电池的问题，提供一种语音双模式的风扇控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种语音双模式的风扇控制方法，包括：

若风扇工作于唤醒词模式下，藉由麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号转换为第一识别信号，对所述第一识别信号进行语音特征提取以判断所述第一识别信号是否为唤醒词，若是，则将所述风扇转至命令词模式；

若所述风扇工作于所述命令词模式下，藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号转换为第二识别信号，对所述第二识别信号进行语音特征提取以判断所述第二识别信号是否为命令词，若是，则确定所述第二识别信号的命令类型；若于预设的识别时间内未识别到所述命令词，则将所述风扇转至所述唤醒词模式。

在本发明所述的风扇控制方法中，还包括：

判断所述第二识别信号为命令词时，重置所述识别时间。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述藉由麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号转换为第一识别信号，对所述第一识别信号进行语音特征提取以判断所述第一识别信号是否为唤醒词，包括：

藉由所述麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号的音频声压转换为模拟电信号；

藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；

对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；

将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述唤醒词。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号转换为第二识别信号，对所述第二识别信号进行语音特征提取以判断所述第二识别信号是否为命令词，包括：

藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号的音频声压转换为模拟电信号；

藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；

对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；

将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述命令词。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述确定所述第二识别信号的命令类型，包括：

藉由语音识别芯片确定所述第二识别信号的命令类型为摇头命令或风速命令或开关命令，并将所确定的命令类型发送至风扇中控模块；

藉由风扇中控模块依据所述摇头命令控制所述风扇摇头，依据所述风速命令控制所述风扇的风速，依据所述开关命令控制所述风扇的开关。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述对所述数字电信号进行语音质量增强处理中：

对所述数字电信号进行语音降噪处理和/或语音放大处理。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数，包括：

对所述数字电信号进行时域和/或频域和/或倒频域和/或小波分析，从而提取语音特征，所述语音特征包括音色特征、语言特征及说话内容特征；

依据所述语音特征获取相应的特征参数。

在本发明所述的风扇控制方法中，所述将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较中：

所述语音识别芯片将语音识别库存储于Flash中，所述语音识别芯片通过SPI总线与Flash连接。

在本发明所述的风扇控制方法中，还包括：

若所述风扇切换工作模式，则藉由语音识别芯片控制喇叭播报当前工作模式。

在本发明所述的风扇控制方法中，还包括：

藉由红外遥控接收模块接收红外信号，将其转换为控制命令并发送至风扇中控模块；

藉由所述风扇中控模块依据所述控制命令控制风扇摇头、风速及开关。

上述公开的一种语音双模式的风扇控制方法具有以下有益效果：用户不需要走到风扇面前，即可通过语音或者遥控器控制风扇；用户通过唤醒词唤醒风扇，然后再通过语音命令控制风扇，极大地降低语音控制命令的误触发率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种语音双模式的风扇控制方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供的风扇结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种语音双模式的风扇控制方法，其目的在于，通过语音控制风扇；通过唤醒词唤醒风扇后，再使用语音控制风扇，低误触发率。本发明提供的一种语音控制和遥控器控制结合的智能风扇，可以通过唤醒词唤醒风扇，唤醒风扇后，通过语音命令控制风扇，同时，也可以通过遥控器控制风扇。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种语音双模式的风扇控制方法的流程图，该语音双模式的风扇控制方法包括步骤S1-S2：

S1、若风扇工作于唤醒词模式下，藉由麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号转换为第一识别信号，对所述第一识别信号进行语音特征提取以判断所述第一识别信号是否为唤醒词，若是，则将所述风扇转至命令词模式；若所述风扇切换工作模式，则藉由语音识别芯片控制喇叭播报当前工作模式。步骤S1包括子步骤S11-S14：

S11、藉由所述麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号的音频声压转换为模拟电信号。

S12、藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；具体的，对所述数字电信号进行语音降噪处理和/或语音放大处理。

在语音识别芯片中，需先建立命令词模型：采集命令词的语音样本，把语音样本输入到隐马尔可夫模型中，从而提取出每条命令词语音的特征参数，把提取出的每条命令词语音的特征参数，保存在Flash中。

语音收音和预处理：麦克风把声压转换为电信号，并进行采样数字化处理，然后数字声音信号上进行语音降噪处理等增强信号质量的操作。

S13、对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；该步骤包括子步骤S131-S132：

S131、对所述数字电信号进行时域和/或频域和/或倒频域和/或小波分析，从而提取语音特征，所述语音特征包括音色特征、语言特征及说话内容特征。

S132、依据所述语音特征获取相应的特征参数。语音特征提取：将预处理后的语音信号进行语音信号分析(包括时频域、倒谱域分析和小波分析等)，从而得到一些语音信号的特征，这些特征包括说话人的音色特征、语言特征和说话内容特征。通过这些语音特征可以反映出语音信号中的大部分信息，得到相应的特征参数，从而获得语音信号的本质特征。

S14、将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述唤醒词。所述语音识别芯片将语音识别库存储于Flash中，所述语音识别芯片通过SPI总线与Flash连接。模式匹配：将语音测试样本的特征参数与己经训练好的参考模型库中的模型进行相似度比较，根据一定评价准则得到最佳的匹配结果。把第S13中获取的语音信号特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，如果满足匹配度，则切换到命令词模式，并通过通知音频播放模块播放提示音给喇叭。

唤醒词模式为系统默认模式。在此模式下，当用户的语音和唤醒词模型匹配后，进入到命令词模式。此外，在此模式下，当用户的语音和唤醒词之外的命令词模型匹配后，不做任何动作。

S2、若所述风扇工作于所述命令词模式下，藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号转换为第二识别信号，对所述第二识别信号进行语音特征提取以判断所述第二识别信号是否为命令词，若是，则确定所述第二识别信号的命令类型；若于预设的识别时间内未识别到所述命令词，则将所述风扇转至所述唤醒词模式。若所述风扇切换工作模式，则藉由语音识别芯片控制喇叭播报当前工作模式。步骤S2包括子步骤S21-S26：

S21、藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号的音频声压转换为模拟电信号；

S22、藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；具体的，对所述数字电信号进行语音降噪处理和/或语音放大处理。

S23、对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；该步骤包括子步骤S231-S232：

S231、对所述数字电信号进行时域和/或频域和/或倒频域和/或小波分析，从而提取语音特征，所述语音特征包括音色特征、语言特征及说话内容特征；

S232、依据所述语音特征获取相应的特征参数。

S24、将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述命令词。判断所述第二识别信号为命令词时，重置所述识别时间。所述语音识别芯片将语音识别库存储于Flash中，所述语音识别芯片通过SPI总线与Flash连接。

S25、藉由语音识别芯片确定所述第二识别信号的命令类型为摇头命令或风速命令或开关命令，并将所确定的命令类型发送至风扇中控模块；

S26、藉由风扇中控模块依据所述摇头命令控制所述风扇摇头，依据所述风速命令控制所述风扇的风速，依据所述开关命令控制所述风扇的开关。最终进行风扇控制：根据语音匹配结果，向风扇发送相应控制命令，并通过扬声器通知用户识别结果。风扇中控模块根据接收到的命令，通过摇头，风速以及开关电路分别控制风扇电机做出用户需要的动作。例如，风扇中控模块通过摇头驱动电路、风速驱动电路及开关电路分别控制风扇电机及扇叶模块的摇头，风速以及开关。

综上所述，命令词模式具有以下关键点：此模式有Timeout限制(Timeout时间可以自定义，即预设的识别时间)，Timeout后，自动切换到唤醒词模式。在此模式下，当用户的语音和唤醒词之外的任意风扇命令词模型匹配后，立即发送命令到风扇中控模块。在此模式下，如果用户的语音和唤醒词模型匹配后，重置Timeout时间。

优选的，该风扇控制方法还包括步骤S3-S4：

S3、藉由红外遥控接收模块接收红外信号，将其转换为控制命令并发送至风扇中控模块。

S4、藉由所述风扇中控模块依据所述控制命令控制风扇摇头、风速及开关。风扇中控模块根据接收到的命令，通过摇头，风速以及开关电路分别控制风扇电机做出用户需要的动作。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的存储方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种语音双模式的风扇控制方法，其特征在于，包括：

若风扇工作于唤醒词模式下，藉由麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号转换为第一识别信号，对所述第一识别信号进行语音特征提取以判断所述第一识别信号是否为唤醒词，若是，则将所述风扇转至命令词模式；

若所述风扇工作于所述命令词模式下，藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号转换为第二识别信号，对所述第二识别信号进行语音特征提取以判断所述第二识别信号是否为命令词，若是，则确定所述第二识别信号的命令类型；若于预设的识别时间内未识别到所述命令词，则将所述风扇转至所述唤醒词模式。

2.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，还包括：

判断所述第二识别信号为命令词时，重置所述识别时间。

3.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，所述藉由麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号转换为第一识别信号，对所述第一识别信号进行语音特征提取以判断所述第一识别信号是否为唤醒词，包括：

藉由所述麦克风接收第一语音信号，并将所述第一语音信号的音频声压转换为模拟电信号；

藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；

对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；

将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述唤醒词。

4.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，所述藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号转换为第二识别信号，对所述第二识别信号进行语音特征提取以判断所述第二识别信号是否为命令词，包括：

藉由所述麦克风接收第二语音信号，并将所述第二语音信号的音频声压转换为模拟电信号；

藉由语音识别芯片将所述模拟电信号转化为数字电信号，并对所述数字电信号进行语音质量增强处理；

对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数；

将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较，若比较结果满足预设的匹配度，则确定为所述命令词。

5.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，所述确定所述第二识别信号的命令类型，包括：

藉由语音识别芯片确定所述第二识别信号的命令类型为摇头命令或风速命令或开关命令，并将所确定的命令类型发送至风扇中控模块；

藉由风扇中控模块依据所述摇头命令控制所述风扇摇头，依据所述风速命令控制所述风扇的风速，依据所述开关命令控制所述风扇的开关。

6.根据权利要求3或4所述的风扇控制方法，其特征在于，所述对所述数字电信号进行语音质量增强处理中：

对所述数字电信号进行语音降噪处理和/或语音放大处理。

7.根据权利要求3或4所述的风扇控制方法，其特征在于，所述对所述数字电信号进行语音信号分析以提取语音特征，并获取所述语音特征的特征参数，包括：

对所述数字电信号进行时域和/或频域和/或倒频域和/或小波分析，从而提取语音特征，所述语音特征包括音色特征、语言特征及说话内容特征；

依据所述语音特征获取相应的特征参数。

8.根据权利要求3或4所述的风扇控制方法，其特征在于，所述将所述特征参数与内存中的语音识别库进行相似度比较中：

所述语音识别芯片将语音识别库存储于Flash中，所述语音识别芯片通过SPI总线与Flash连接。

9.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，还包括：

若所述风扇切换工作模式，则藉由语音识别芯片控制喇叭播报当前工作模式。

10.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，还包括：

藉由红外遥控接收模块接收红外信号，将其转换为控制命令并发送至风扇中控模块；

藉由所述风扇中控模块依据所述控制命令控制风扇摇头、风速及开关。