CN109040886A - 一种智能耳机的语音活动检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能耳机的语音活动检测方法及检测系统，该检测方法包括如下步骤：S1：判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；S2：若是，则采集外界的声音信号；S3：判断上述声音信号是否为有用信号；S4：若是，则暂停上述智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；S5：实时检测上述有用信号是否终止；S6：若是，则恢复上述智能耳机的语音播放。本发明所提供的智能耳机的语音活动检测方法及检测系统能够准确识别外界信息并智能控制智能耳机的语音播放以使用户及时收听到外界重要信息，且能够根据用户需求选择合适的功能模式，增加了其灵活性，具有较好的用户体验度。

Description

一种智能耳机的语音活动检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及智能耳机技术领域，尤其涉及一种智能耳机的语音活动检测方法及检测系统。

背景技术

随着科技的发展，耳机已逐渐成为人们日常生活中不可或缺的设备。但是，人们在公共场合佩戴耳机听音乐、听书等过程中将会使用户与外界声音隔离，导致用户错过重要的公告信息或者危险信号等。

现有技术中为了避免用户错过重要信息，通常会在耳机端设置一按钮以使耳机静音从而获取外界信息。然而，其并不能准确识别到外界信息是否为用户需要的信息，即使知道用户在某一时间段需要接受外界信息，仍需要取下耳机或者手动触发按钮以终止耳机的语音播放，其过程较为繁琐，容易错过或漏听一些用户所需的重要信息。

申请号为201210056592.X的中国发明专利公开了一种基于手机的耳机检测突发环境提示方法及手机，该方法包括：当手机插入耳机进行音乐播放时，通过手机后台控制打开麦克风，判断麦克风的声压值是否超过一预定阈值；当判断该声压值超过预定阈值时，控制手机暂停音乐播放。由于采用当用户用耳机听音乐时，利用手机耳机上的麦克风，检测环境声音，当周围有突发的大声音时，手机控制暂停音乐，并将环境声音通过耳机播放，起到提醒用户的作用，且在环境声音消除后，再自动恢复音乐播放。

上述现有技术中是在耳机检测声压值超过预定阈值的大声音时，利用手机控制耳机暂停音乐播放进而将环境声音通过耳机播放给用户以达到提醒用户的效果。但是，其仅涉及到通过声压值来判断声音的响度，其并不能准确的对外界声音进行识别其是否为用户所需的声音信号，且其需要借助第三方的手机终端对耳机进行控制，并不能达到通过耳机本身进行智能控制的效果，其过程较为繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种智能耳机的语音活动检测方法，该检测方法包括如下步骤：

S1：判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

S2：若是，则采集外界的声音信号；

S3：判断上述声音信号是否为有用信号；

S4：若是，则暂停智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

S5：实时检测上述有用信号是否终止；

S6：若是，则恢复智能耳机的语音播放。

进一步的，上述步骤S3包括：

S31：获取上述声音信号的响度值、信噪比；

S32：判断上述响度值是否大于临界响度值；以及判断上述信噪比是否大于临界信噪比；

S33：若是，获取上述声音信号的频谱特征并对该频谱特征进行归一化处理；

S34：判断归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

S35：若是，则判定上述声音信号为有用信号。

进一步的，上述步骤S31包括：

检测上述声音信号内是否含有特征语音字符；

若是，则获取上述声音信号的响度值、信噪比。

进一步的，上述特征语音字符的设置步骤包括：

获取用户语音输入的指定语音字符；

语音播报含上述指定语音字符的提示信息至用户以使用户确认指定语音字符是否正确；

若是，则将指定语音字符设置为特征语音字符。

进一步的，上述步骤S1之前还包括步骤：

获取用户语音信息；

将上述用户语音信息发送至移动终端；

接收上述移动终端发送的响应信息；

语音播报上述响应信息。

基于本发明所公开的一种智能耳机的语音活动检测方法，相应的，本发明还公开了一种智能耳机的语音活动检测系统，该检测系统包括：

第一判断模块，用于判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

信号采集模块，用于采集外界的声音信号；

第二判断模块，用于判断上述声音信号是否为有用信号；

播放暂停模块，用于暂停上述智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

第三判断模块，用于实时检测上述有用信号是否终止；

播放恢复模块，用于恢复智能耳机的语音播放。

进一步的，上述第二判断模块包括：

第一获取模块，用于获取上述声音信号的响度值及信噪比；

第四判断模块，用于判断上述响度值是否大于临界响度值，以及判断上述信噪比是否大于临界信噪比；

第二获取模块，用于获取上述声音信号的频谱特征并对所述频谱特征进行归一化处理；

第五判断模块，用于判断上述归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

判定模块，用于判定声音信号为有用信号。

进一步的，上述第一获取模块包括：

字符检测模块，用于检测上述声音信号内是否含有所述特征语音字符。

进一步的，上述检测系统还包括：

第三获取模块，用于获取用户语音输入的指定语音字符；

语音提示模块，用于语音播报含上述指定语音字符的提示信息以使用户确认该指定语音字符是否正确；

字符设置模块，用于将上述指定语音字符设置为特征语音字符。

进一步的，上述检测系统还包括：

第四获取模块，用于获取用户的语音信息；

发送模块，用于发送上述语音信息至移动终端；

接收模块，用于接收上述移动终端发送的响应信息；

信息播报模块，用于语音播报上述响应信息。

本发明所提供的智能耳机的语音活动检测方法及检测系统能够准确识别外界信息并智能控制智能耳机的语音播放以使用户及时收听到外界的重要信息，且无需借助第三方移动终端即可实现对耳机的智能控制，具有较好的实用性。另外，本发明中所公开的智能耳机还可使用户根据自己的实际需求选择开启或关闭耳机的语音活动检测功能以及选择是否在执行语音活动检测功能时设置特征语音字符等几种功能方式下使用该智能耳机，有效提高了用户的选择空间，增加了其灵活性，具有较好的用户体验度。

附图说明

图1为实施例一中的一种智能耳机的语音活动检测方法流程图；

图2为实施例一中的判断声音信号是否为有用信号的方法流程图；

图3为实施例一中的智能耳机与移动终端的语音通话方法流程图；

图4为实施例一中的一种智能耳机的语音活动检测系统组成图；

图5为实施例一中的第二判断模块的模块组成图；

图6为实施例一中的检测系统内用于与移动终端语音通话的模块组成图；

图7为实施例二中的一种智能耳机的语音活动检测方法流程图；

图8为实施例二中的特征语音字符的设置方法流程图；

图9为实施例二中的一种智能耳机的语音活动检测系统组成图；

图10为实施例二中的检测系统内用于设置特征语音字符的模块组成图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例一

参照图1，本实施例提供了一种智能耳机的语音活动检测方法，该检测方法包括如下步骤：

S1：判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；即在该智能耳机在进行正常的语音通话或者播放音乐时，判断该智能耳机的语音活动检测功能是否开启；

S2：若是，则采集外界的声音信号；若否，则无需采集外界声音信号；

S3：判断该声音信号是否为有用信号；

S4：若是，则暂停智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

S5：实时检测该有用信号是否终止；

S6：若是，则恢复智能耳机的语音播放；若否，则持续获取有用信号并实时检测该有用信号是否终止。

其中，步骤S1至步骤S2的过程可描述为：用户在使用智能耳机时，可根据自己的实际需求选择是否开启耳机的语音活动检测功能以使该功能处于正常工作状态；进而，在其选择开启该功能时，可通过耳机的外置麦克风实时的对外界的声音信号进行采集；或者，在用户没有开启该语音活动检测功能时，该智能耳机可作为一种普通的耳机进行使用。

其中，对于步骤S3中所涉及的“判断该声音信号是否为有用信号”的判断结果，所应采取的操作除了步骤S4之外还包括：若否，则屏蔽所述声音信号；若无法确定是否为有用信号时，将其定义为无用信号。

其中，参照图2，步骤S3中对于有用信号的判断方法为：

S31：获取声音信号的响度值、信噪比；

S32：判断响度值是否大于临界响度值；以及判断信噪比是否大于临界信噪比；

S33：若是，获取声音信号的频谱特征并对该频谱特征进行归一化处理；若否，则该声音信号为无用信号，无需采取任何操作；

S34：判断归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

S35：若是，则判定该声音信号为有用信号；若否，则该声音信号为无用信号，无需采取任何操作。

即：对所采集的外界声音信号进行响度、信噪比以及频谱特征进行分析处理，若外界声音信号的响度值或信噪比超过用户所设定的临界值，以及对声音信号进行频谱特征归一化处理后得到的频谱特征符合有用信号的频谱特征时，则判定该声音信号为有用信号，即在声音信号的响度值、信噪比以及频谱特征均符合条件时，才可判定该声音信号为有用信号。

其中，在智能耳机执行暂停指令暂停播放当前的语音内容时，可使用户直接听到外界的声音以使用户直接获取到有用信号或者智能耳机将所采集到的有用信号转换为声音信号并通过耳机的播放功能进行播放以使用户获取该有用信号。进而，可通过耳机实时检测用户是否接收到完整的有用信号，从而可在用户接收完成后恢复智能耳机的正常播放。

其中，在判断智能耳机的语音活动检测功能状态是否开启的前提在于该智能耳机是否与移动终端处于正常的语音通话状态或者该智能耳机是否处于音乐播放状态等。基于此，参照图3，本实施例中的智能耳机还具有语音通话功能，其实现语音通话的过程包括：

S01：获取用户语音信息；

S02：将上述用户语音信息发送至移动终端；

S03：接收上述移动终端发送的响应信息；

S04：语音播报上述响应信息。

具体的，智能耳机采集用户的语音信息并对该语音信息进行处理后采用有线或者蓝牙等方式将该处理后的语音信息发送给手机等移动终端，实现耳机的通话功能。另外，手机等移动终端也可以通过有线或蓝牙等方式将用户所需的信息发送至智能耳机，从而智能耳机可播放该信息至用户，实现智能耳机的语音收听功能。

基于本实施例所提供的一种智能耳机的语音活动检测方法，相应的，本实施例还提供了一种智能耳机的语音活动检测系统，参照图4，该检测系统包括：

第一判断模块100，用于判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

信号采集模块200，用于采集外界的声音信号；

第二判断模块300，用于判断该声音信号是否为有用信号；

播放暂停模块400，用于暂停智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

第三判断模块500，用于判断该有用信号是否终止；

播放恢复模块600，用于恢复智能耳机的语音播放。

其中，参照图5，第二判断模块300包括：

第一获取模块310，用于获取声音信号的响度值及信噪比；

第四判断模块320，用于判断该响度值是否大于临界响度值，以及判断该信噪比是否大于临界信噪比；

第二获取模块330，用于获取声音信号的频谱特征并对该频谱特征进行归一化处理；

第五判断模块340，用于判断归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

判定模块350，用于判定声音信号为有用信号。

其中，参照图6，本实施例中的检测系统还包括用于与移动终端进行语音通话的模块，具体包括：

第四获取模块700，用于获取用户的语音信息；

发送模块800，用于发送语音信息至移动终端；

接收模块900，用于接收移动终端发送的响应信息；

信息播报模块1000，用于语音播报该响应信息。

本实施例所提供的一种智能耳机的语音活动检测方法及检测系统，能够准确识别外界信息并智能控制智能耳机的语音播放以使用户及时收听到外界的重要信息，且无需借助第三方智能终端即可通过智能耳机本身实现对语音播放的智能控制，具有较好的用户体验度。另外，还可根据用户的实际需求选择开启或关闭耳机的语音活动检测功能，以提高用户的选择空间，增加其灵活性。

实施例2

参照图7，本实施例提供了一种智能耳机的语音活动检测方法，该检测方法包括：

S1：判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

S2：若是，则采集外界的声音信号；若否，则无需采集外界声音信号；

S3：判断该声音信号是否为有用信号；

S4：若是，则暂停智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

S5：实时检测该有用信号是否终止；

S6：若是，则恢复智能耳机的语音播放；若否，则持续获取有用信号并实时检测该有用信号是否终止。

其中，步骤S1至步骤S2的过程可描述为：用户在使用智能耳机时，可根据自己的实际需求选择是否开启耳机的语音活动检测功能以使该功能处于正常工作状态；进而，在其选择开启该功能时，可通过耳机的外置麦克风实时的对外界的声音信号进行采集；或者，在用户没有开启该语音活动检测功能时，该智能耳机可作为一种普通的耳机进行使用。

其中，对于步骤S3中所涉及的“判断该声音信号是否为有用信号”的判断结果，所应采取的操作除了步骤S4之外还包括：若否，则屏蔽所述声音信号；若无法确定是否为有用信号时，将其定义为无用信号。

其中，步骤S3中对于有用信号的判断方法为：

S31：获取声音信号的响度值、信噪比；具体包括：S311：检测声音信号内是否含有特征语音字符；S322：若是，则获取声音信号的响度值、信噪比；若否，则无需任何操作；

S32：判断响度值是否大于临界响度值；以及判断信噪比是否大于临界信噪比；

S33：若是，则获取声音信号的频谱特征并对该频谱特征进行归一化处理；若否，则该声音信号为无用信号，无需采取任何操作；

S34：判断归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

S35：若是，则判定该声音信号为有用信号；若否，则该声音信号为无用信号，无需采取任何操作。

即：首先，检测所采集的外界声音信号内是否含有用户所预先设置的特征语音字符，进而可在其含有特征语音字符的前提下，对所采集的外界声音信号进行响度、信噪比以及频谱特征的分析处理，若外界声音信号的响度值或信噪比超过用户所设定的临界值，以及对声音信号进行频谱特征归一化处理后得到的频谱特征符合有用信号的频谱特征时，则判定该声音信号为有用信号，即在声音信号的响度值、信噪比以及频谱特征均符合条件时，才可判定该声音信号为有用信号。

其中，参照图8，步骤S31中所涉及的特征语音字符的获取过程为：

获取用户语音输入的指定语音字符；

语音播报含指定语音字符的提示信息至用户以使用户确认指定语音字符是否正确；

若是，则将指定语音字符设置为特征语音字符；若否，则提示用户重新输入。

即：用户语音输入含“注意”、“危险”等指定语音字符，智能耳机收集该指定语音字符并且语音播放以使用户确认是否正确，智能耳机接收到用户的确认信息时，即可将该指定语音字符设置为特征语音字符。

其中，在智能耳机执行暂停指令暂停播放当前的语音内容时，可使用户直接听到外界的声音以获取到有用信号或者智能耳机将所采集到的有用信号转换为声音信号通过耳机的播放功能进行播放以使用户获取该有用信号。进而，可通过耳机实时检测用户是否接收到完整的有用信号，从而可在用户接收完成后恢复智能耳机的正常播放。

基于本实施例所提供的一种智能耳机的语音活动检测方法，相应的，本实施例还提供了一种智能耳机的语音活动检测系统，参照图9，该检测系统包括：

第一判断模块100，用于判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

信号采集模块200，用于采集外界的声音信号；

第二判断模块300，用于判断该声音信号是否为有用信号；

播放暂停模块400，用于暂停智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

第三判断模块500，用于判断该有用信号是否终止；

播放恢复模块600，用于恢复智能耳机的语音播放。

其中，第二判断模块300包括：第一获取模块310，用于获取声音信号的响度值及信噪比；第四判断模块320，用于判断该响度值是否大于临界响度值，以及判断该信噪比是否大于临界信噪比；第二获取模块330，用于获取声音信号的频谱特征并对该频谱特征进行归一化处理；第五判断模块340，用于判断归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；判定模块350，用于判定声音信号为有用信号。

其中，第一获取模块310包括：字符检测模块311，用于检测声音信号内是否含有所述特征语音字符。

其中，参照图10，本实施例的检测系统还包括：

第三获取模块1100，用于获取用户语音输入的指定语音字符；

语音提示模块1200，用于语音播报含指定语音字符的提示信息以使用户确认该指定语音字符是否正确；

字符设置模块1300，用于将该指定语音字符设置为特征语音字符。

本实施例所提供的一种智能耳机的语音活动检测方法及检查系统，能够准确识别外界信息并智能控制智能耳机的语音播放以使用户及时收听到外界的重要信息，具有较好的用户体验度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种智能耳机的语音活动检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

S1：判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

S2：若是，则采集外界的声音信号；

S3：判断所述声音信号是否为有用信号；

S4：若是，则暂停所述智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

S5：实时检测所述有用信号是否终止；

S6：若是，则恢复所述智能耳机的语音播放。

2.如权利要求1所述的一种智能耳机的语音活动检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：获取所述声音信号的响度值、信噪比；

S32：判断所述响度值是否大于临界响度值，以及判断所述信噪比是否大于临界信噪比；

S33：若是，获取所述声音信号的频谱特征并对所述频谱特征进行归一化处理；

S34：判断所述归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

S35：若是，则判定所述声音信号为有用信号。

3.如权利要求2所述的一种智能耳机的语音活动检测方法，其特征在于，所述步骤S31包括步骤：

检测所述声音信号内是否含有特征语音字符；

若是，则获取所述声音信号的响度值、信噪比。

4.如权利要求3所述的一种智能耳机的语音活动检测方法，其特征在于，所述特征语音字符的设置步骤包括：

获取用户语音输入的指定语音字符；

语音播报含所述指定语音字符的提示信息至用户以使用户确认所述指定语音字符是否正确；

若是，则将所述指定语音字符设置为特征语音字符。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种智能耳机的语音活动检测方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括步骤：

获取用户语音信息；

将所述用户语音信息发送至移动终端；

接收所述移动终端发送的响应信息；

语音播报所述响应信息。

6.一种智能耳机的语音活动检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

第一判断模块，用于判断智能耳机的语音活动检测功能是否处于工作状态；

信号采集模块，用于采集外界的声音信号；

第二判断模块，用于判断所述声音信号是否为有用信号；

播放暂停模块，用于暂停所述智能耳机的语音播放以使用户获取有用信号；

第三判断模块，用于实时检测所述有用信号是否终止；

播放恢复模块，用于恢复所述智能耳机的语音播放。

7.如权利要求6所述的一种智能耳机的语音活动检测系统，其特征在于，所述第二判断模块包括：

第一获取模块，用于获取所述声音信号的响度值及信噪比；

第四判断模块，用于判断所述响度值是否大于临界响度值，以及判断所述信噪比是否大于临界信噪比；

第二获取模块，用于获取所述声音信号的频谱特征并对所述频谱特征进行归一化处理；

第五判断模块，用于判断所述归一化处理后的频谱特征是否与预设频谱特征相符合；

判定模块，用于判定声音信号为有用信号。

8.如权利要求7所述的一种智能耳机的语音活动检测系统，其特征在于，所述第一获取模块包括：

字符检测模块，用于检测所述声音信号内是否含有所述特征语音字符。

9.如权利要求8所述的一种智能耳机的语音活动检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

第三获取模块，用于获取用户语音输入的指定语音字符；

语音提示模块，用于语音播报含所述指定语音字符的提示信息以使用户确认所述指定语音字符是否正确；

字符设置模块，用于将所述指定语音字符设置为特征语音字符。

10.如权利要求6-9任一项所述的一种智能耳机的语音活动检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

第四获取模块，用于获取用户的语音信息；

发送模块，用于发送所述语音信息至移动终端；

接收模块，用于接收所述移动终端发送的响应信息；

信息播报模块，用于语音播报所述响应信息。