CN109389979B - 语音交互方法、语音交互系统以及家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了语音交互方法、语音交互系统以及家用电器，其中，语音交互方法包括接收语音指令；对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数；根据所获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能。本发明根据语音播报参数选择性地启动回声消除功能，从而达到减少运算开销，降低功耗和成本的技术效果，并提高语音交互过程的智能性和人机可交互性，使语音交互更加人性化。

Description

语音交互方法、语音交互系统以及家用电器

技术领域

本发明涉及语音交互领域，尤其涉及语音交互方法、语音交互系统以及家用电器。

背景技术

目前的语音交互技术可以应用在用户和家用电器中，实现用户对家用电器的实时信息掌控。通常用户通过唤醒词语唤醒设备，说出命令后，设备通过播报的方式给用户反馈命令执行情况，实现语音交互。一般情况下，设备在播报语音反馈的时候，由于麦克风无差别地拾取播报的语音和新的用户命令，因而无法响应用户新的命令。有的语音交互系统采用回声消除(AEC，Acoustic Echo Cancellation)技术实现对播报语音削弱或者消除，但由于播报反馈的长度是未知且不固定的，而系统为了实现播报削弱或消除的目的，一直打开AEC处理以进行回声消除，导致系统运算资源和功耗增加，从而提高了成本。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种语音交互方法、语音交互系统以及家用电器，旨在解决因AEC一直打开而导致的运算资源和功耗增加、成本提高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种语音交互方法，所述语音交互方法包括以下步骤：

接收语音指令；

对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数；

根据所获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能。

可选地，所述语音播报参数包括语音播报时长。

可选地，根据所获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能的步骤包括：

判断语音播报时长是否大于或等于预设时长；

当语音播报时长大于或等于预设时长时，启动回声消除功能；

当语音播报时长小于预设时长时，关闭回声消除功能。

可选地，所述启动回声消除功能的步骤之后还包括：

当语音播报停止时，关闭回声消除功能。

可选地，所述语音交互方法还包括：在语音播报时，当接收并识别到新的语音指令时，控制前一语音指令的语音播报停止播放。

可选地，所述获取语音播报参数的步骤包括：

采集语音指令及语音播报信号，对采集到的语音指令及语音播报信号分别进行语音识别，并根据识别结果，根据需要获取与语音播报信号对应的语音播报参数。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种语音交互系统，包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器中的计算机程序，该计算机程序被所述处理器调用，实现如上所述的语音交互方法。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种语音交互系统，包括：

语音采集模块，用于采集语音指令及语音播报信号；

语音播报模块，用于对语音指令的执行结果进行语音播报；

语音识别模块，用于对采集到的语音指令及语音播报信号进行识别，并获取语音指令参数及语音播报参数；

回声消除模块，用于对语音采集模块采集到的语音播报信号进行回声消除处理；

切换模块，用于根据所获取的语音播报参数，控制回声消除模块启动或关闭。

可选地，所述语音交互系统应用于离线状态。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种家用电器，包括如上所述的语音交互系统。

在本发明的技术方案中，通过接受语音指令，并对语音指令的执行结果进行语音播报，然后获取语音播报参数，通过获取的语音播报参数来确定是否启动回声消除功能，从而确保设备始终能接收并识别到用户发送的指令。使得AEC只有在少数预设时长的播报时再执行，以达到减少运算开销，降低功耗和成本的技术效果，并提高语音交互过程的智能性和人机可交互性，使语音交互更加人性化。

附图说明

图1为本发明语音交互方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明语音交互方法另一实施例的流程示意图；

图3为本发明语音交互系统一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种语音交互方法，在接收语音指令并对语音指令的执行结果进行语音播报时，获取语音播报参数，并根据该参数选择性启动回声消除功能，以减少运算开销，降低功耗和成本，并提高语音交互过程的智能性和人机可交互性，使语音交互更加人性化。

本发明实施例提出一种语音交互方法。

参照图1，图1是本发明语音交互方法第一实施例的流程示意图。如图1所示，本发明语音交互方法包括以下步骤：

步骤S10，接收语音指令；

步骤S20，对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数；

步骤S30，根据所获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能。

在本实施例中，设备被唤醒，且用户对设备发出语音指令后，设备接收语音指令后将指令的执行结果进行语音播报以反馈给用户，同时获取语音播报参数，并根据该参数选择性启动回声消除功能。使得回声消除功能只有在符合一定条件时再执行，以达到减少运算开销，降低功耗和成本的技术效果。

进一步地，所述语音播报参数包括语音播报时长。

进一步地，参照图2，本发明语音交互方法另一实施例，基于上述一实施例，所述步骤S30中根据获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能的步骤包括：

步骤S31，判断语音播报时长是否大于或等于预设时长；

步骤S41，当语音播报时长大于或等于预设时长时，启动回声消除功能；

步骤S42，当语音播报时长小于预设时长时，控制回声消除模块关闭。

具体来说，对于用户发送的语音指令，当对语音指令的执行结果进行语音播报时，通常该语音播报会持续一定时间。以家用电器空调为例，当用户想要控制空调时，例如开启空调，则对空调发送开启的语音指令，空调系统接收到该语音指令后控制空调开启，并将执行结果以语音播报的形式告知用户已开启空调。此时，该语音播报持续的时长较短，并不会影响用户发出下一步指令。即较短时长的语音播报不会对用户发出新的指令产生干扰，此时完全不用打开回声消除模块的回声消除功能。当用户想要获得空调的多个参数，比如查询空调运行状态时，可能包括室内温度、室内湿度、运行时间、定时剩余时长、使用电量等多个参数查询结果的语音播报，语音播报的时长则会相对较长，此时则可通过回声消除模块对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除。如此，通过语音播报时长来控制回声消除功能的开启，既实现了在实际需要进行回声消除的情况选才开启回声消除功能，提高语音识别效率，又避免了回声消除功能一直开启造成的资源浪费。

上述预设时长可优选为5-15秒，进一步优选为5-10秒，或者5-8秒，或者6-12秒。

进一步地，语音交互方法还包括步骤S51，在控制回声消除模块启动后，若语音播报停止，则控制回声消除模块关闭。由于回声消除模块主要用于语音播报时的语音播报信息的削弱甚至消除，因此在语音播报停止时，控制回声消除模块的回声消除功能关闭，如此可以保证回声消除模块的准确控制，实现了回声消除功能的有效控制。

进一步地，语音交互方法还包括以下步骤：在控制回声消除模块启动后，当采集到新的语音指令并识别到新的语音指令信号时，控制前一语音指令的语音播报打断。

在控制回声消除模块的回声消除功能开启后，回声消除模块将对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除，此时若用户发出一条语音指令，则语音采集模块采集到该语音指令，并通过回声消除模块传输到语音识别模块进行语音识别。此时将控制前一语音指令的语音播报打断，即停止进行前一语音指令的语音播报。如此，可方便用户更快地对设备发出新的语音指令，使语音交互过程更加人性化、智能化。

进一步地，一实施例中，上述步骤S20可替换为，对接收到的语音指令进行识别，根据识别后的语音指令获取与该语音指令对应的语音播报参数。本实施例中，对于实际的每一语音指令，分别对应一个预存的执行结果播报参数，以播报时长为例，当用户输入一个语音指令时，其事先通过预存的参数即可知道该指令执行结果的播报时长，也即语音识别模块根据采集到的语音指令即可识别获得语音播报时长，然后再进一步利用该语音播报时长，选择性启动回声消除功能。这一方法无需考虑语音播报的延时效应，可更加快速地选择是否开启回声消除功能，提高了语音交互的时效性和便利性。

具体地，上述步骤S20中，获取语音播报参数的步骤包括：采集语音指令及语音播报信号，对采集到的语音指令及语音播报信号分别进行语音识别，并根据识别结果，根据需要获取与语音播报信号对应的语音播报参数。其中，通过语音识别模块与语音采集模块通信，语音识别模块将接收语音采集模块采集到的语音指令及语音播报信号，并分别进行识别，对其中的语音播报信号识别结果对应为语音播报参数，后续再根据获得的该语音播报参数选择是否启动回声消除功能。

此外，本发明实施例还提出一种语音交互系统，包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器中的计算机程序，该计算机程序被所述处理器调用，实现如上各个实施例所述的语音交互方法的步骤，具体地：

处理器可以调用存储器中存储的控制程序，并执行以下操作：

接收语音指令；

对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数；

根据所获取的语音播报参数，选择性启动回声消除功能。

在本实施例中，设备被唤醒，且用户对设备发出语音指令后，设备接收语音指令后将指令的执行结果进行语音播报以反馈给用户，同时获取语音播报参数，并根据该参数选择性启动回声消除功能。使得回声消除功能只有在符合一定条件时再执行，以达到减少运算开销，降低功耗和成本的技术效果。

在某些实施方式中，上述处理器调用存储器中存储的控制程序，还可执行以下操作：

获取的语音播报参数包括语音播报时长。

在某些实施方式中，上述处理器调用存储器中存储的控制程序，还可执行以下操作：

判断语音播报时长是否大于或等于预设时长；

当语音播报时长大于或等于预设时长时，启动回声消除功能；

当语音播报时长小于预设时长时，控制回声消除模块关闭。

具体来说，对于用户发送的语音指令，当对语音指令的执行结果进行语音播报时，通常该语音播报会持续一定时间。以家用电器空调为例，当用户想要控制空调时，例如开启空调，则对空调发送开启的语音指令，空调系统接收到该语音指令后控制空调开启，并将执行结果以语音播报的形式告知用户已开启空调。此时，该语音播报持续的时长较短，并不会影响用户发出下一步指令。即较短时长的语音播报不会对用户发出新的指令产生干扰，此时完全不用打开回声消除模块的回声消除功能。当用户想要获得空调的多个参数，比如查询空调运行状态时，可能包括室内温度、室内湿度、运行时间、定时剩余时长、使用电量等多个参数查询结果的语音播报，此时，语音播报的时长则会相对较长，此时则可通过回声消除模块对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除。如此，通过语音播报时长来控制回声消除功能的开启，既实现了在实际需要进行回声消除的情况选才开启回声消除功能，提高语音识别效率，又避免了回声消除功能一直开启造成的资源浪费。

上述预设时长可优选为5-15秒，进一步优选为5-10秒，或者5-8秒，或者6-12秒。

在某些实施方式中，上述处理器调用存储器中存储的控制程序，还可执行以下操作：

在控制回声消除模块启动后，若语音播报停止，则控制回声消除模块关闭。由于回声消除模块主要用于语音播报时的语音播报信息的削弱甚至消除，因此在予以播报停止时，控制回声消除模块的回声消除功能关闭，如此可以保证回声消除模块的准确控制，实现了回声消除功能的有效控制。

在某些实施方式中，上述处理器调用存储器中存储的控制程序，还可执行以下操作：

在控制回声消除模块启动后，当采集到新的语音指令并识别到新的语音指令信号时，控制前一语音指令的语音播报打断。

在控制回声消除模块的回声消除功能开启后，回声消除模块将对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除，此时若用户发出一条语音指令，则语音采集模块采集到该语音指令，并通过回声消除模块传输到语音识别模块进行语音识别。此时将控制前一语音指令的语音播报打断，即停止进行前一语音指令的语音播报。如此，可方便用户更快地对设备发出新的语音指令，使语音交互过程更加人性化、智能化。

一实施例中，上述步骤：对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数可替换为，对接收到的语音指令进行识别，根据识别后的语音指令获取与该语音指令对应的语音播报参数。

本实施例中，对于实际的每一语音指令，分别对应一个预存的执行结果播报参数，以播报时长为例，当用户输入一个语音指令时，其事先通过预存的参数即可知道该指令执行结果的播报时长，也即语音识别模块根据采集到的语音指令即可识别获得语音播报时长，然后再进一步利用该语音播报时长，选择性启动回声消除功能。这一方法无需考虑语音播报的延时效应，可更加快速地选择是否开启回声消除功能，提高了语音交互的时效性和便利性。

在某些实施方式中，上述处理器调用存储器中存储的控制程序，还可执行以下操作：

所述获取语音播报参数的步骤包括：

采集语音指令及语音播报信号，对采集到的语音指令及语音播报信号分别进行语音识别，并根据识别结果，根据需要获取与语音播报信号对应的语音播报参数。其中，通过语音识别模块与语音采集模块通信，语音识别模块将接收语音采集模块采集到的语音指令及语音播报信号，并分别进行识别，对其中的语音播报信号识别结果对应为语音播报参数，后续再根据获得的该语音播报参数选择是否启动回声消除功能。

另外，本发明实施例还提供了一种语音交互系统。

如图3所示，图3是本发明语音交互系统一实施例的功能模块示意图。

需要强调的是，对本领域的技术人员来说，图3所示功能模块图仅仅是一个较佳实施例的示例图，本领域的技术人员围绕图3所示的所述语音交互系统的功能模块，可轻易进行新的功能模块的补充，各功能模块的名称是自定义名称，仅用于辅助理解所述语音交互系统的各个程序功能块，不用于限定本发明的技术方案，本发明技术方案的核心是，各自定义名称的功能模块所要达到的功能。

本实施例提出的所述语音交互系统2应用于具有语音交互功能的电子设备中，例如医疗器具、工业电器、家用电器等，其中家用电器包括但不限于空调、冰箱、洗衣机、微波炉、电磁炉、跑步机、音箱等。该语音交互系统2通过采集环境中的语音信息，并从采集中的语音信息中识别出语音指令，然后将语音指令传输至设备执行，该语音指令的执行结果再返回至语音交互系统进行语音播报。

如图3所示，该语音交互系统2包括：语音采集模块21、语音播报模块22、语音识别模块23、回声消除模块24、以及切换模块25。具体地：

语音采集模块21用于采集环境中的语音信息，例如包括语音指令及语音播报信号。本实施例中，语音采集模块，可采用本领域中常见的设备，比如麦克风，其具有多个采集通道，能采集包括语音指令以及语音播报信号在内的多种语音。

语音播报模块22用于对语音指令的执行结果进行语音播报。

本实施例中，设备被唤醒后，用户对设备发出语音指令，设备接收语音指令后并执行该语音指令，且指令执行结果通过语音播报的形式反馈给用户。此时，语音采集模块21将采集到该指令执行结果的语音播报信号。该语音播报模块22例如包括语音播放电路、扬声器等等。

语音识别模块23与语音采集模块21通信，用于对采集到的语音指令及语音播报信号进行识别，并获取语音指令参数及语音播报参数。本实施例中，语音识别模块23除了识别出语音指令外，还将根据需要选择对语音播报信号进行识别，并得到语音播报参数。然后，语音识别模块23将该语音播报参数发送给切换模块25。切换模块25用于根据所获取的语音播报参数，控制回声消除模块24的回声消除功能的启动或关闭。切换模块25与语音识别模块23进行通信，获取所述语音播报参数，根据该语音播报参数选择音频通路的处理分支流程，使得回声消除模块24只有在符合一定条件下才启动，避免由于回声消除模块24一直打开而导致浪费运算成本和资源功耗，引入语音识别和播报的结果反馈机制，并由切换机制根据反馈信息，控制音频电路的处理分支流程，同时提高了语音交互系统2的智能性和人机可交互性，使语音交互更加人性化。

回声消除模块24用于对语音采集模块采集到的语音播报信号进行回声消除处理。

本实施例中，对于根据语音指令得到的执行结果，通过语音播报反馈给用户时，部分语音播报信号持续时间较长，用户可以根据自身需求选择听取语音播报中前一部分内容，而对于后续部分，可以采用回声消除模块24对语音播报信号进行回声消除处理，方便用户更快地对设备发出新的语音指令，使语音交互过程更加人性化、智能化。

进一步地，本发明语音交互系统2中，所述语音播报参数包括语音播报时长，所述切换模块25用于：

判断语音播报时长是否大于或等于预设时长；

当语音播报时长大于或等于预设时长时，控制回声消除模块24启动；

当语音播报时长小于预设时长时，控制回声消除模块24关闭。

具体来说，对于用户发送的语音指令，当对语音指令的执行结果进行语音播报时，通常该语音播报会持续一定时间，以家用电器空调为例，当用户想要控制空调时，例如开启空调，则对空调发送开启的语音指令，空调系统接收该语音指令后控制空调开启，并将执行结果以语音播报的形式告知给用户已开启空调，此时，该语音播报持续的时长较短，并不会影响用户作出下一步指令的时间。即较短时长的语音播报不会对用户发出新的指令产生干扰，此时完全不用打开回声消除模块24的回声消除功能。当用户想要获得空调的多个参数，比如查询空调运行状态时，可能包括室内温度、室内湿度、运行时间、定时剩余时长、使用电量等多个参数查询结果的语音播报，此时，语音播报的时长则会相对较长，此时则可通过回声消除模块24对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除，从而使得语音识别模块23进行识别的语音信息中存在较少或较弱的语音播报信息或者不存在语音播报信息，而只有语音指令信息。

如此，通过语音播报时长来控制回声消除功能的开启，既实现了在实际需要进行回声消除的情况下开启回声消除功能，提高语音识别效率，又避免了回声消除功能一直开启造成的资源浪费。

上述预设时长可优选为5-15秒，进一步优选为5-10秒，或者5-8秒，或者6-12秒。

进一步地，在控制回声消除模块24启动后，若语音播报停止，则控制回声消除模块24关闭。由于回声消除模块24主要用于语音播报时的语音播报信息的削弱甚至消除，因此在语音播报停止时，控制回声消除模块24的回声消除功能关闭。如此，可以保证回声消除模块24的准确控制，实现了回声消除功能的有效控制。

进一步地，语音识别模块23还用于：在控制回声消除模块24启动后，当采集到新的语音指令并识别到新的语音指令信号时，控制前一语音指令的语音播报打断。

在控制回声消除模块24的回声消除功能开启后，回声消除模块24将对采集到的语音播报信息进行削弱甚至消除，此时若用户发出一条语音指令，则语音采集模块21采集到该语音指令，并通过回声消除模块，传输到语音识别模块进行语音识别。此时将控制前一语音指令的语音播报打断，即停止进行前一语音指令的语音播报。可以理解的是，上述语音播报打断过程可以由语音识别模块23直接发送信号给语音播报模块22以打断播报过程，也可以通过语音识别模块23发送信号给处理器，并通过处理器控制语音播报模块22实现播报打断。

进一步地，所述语音交互系统2应用于离线状态。

本实施例中，处于离线状态的语音交互系统2，其指令和播报反馈均在本地进行，因此播报反馈时长是可控且已知的，因而能够选择性启动回声消除模块24，改进系统的信号处理流程，达到减少运算资源功耗，降低成本的目的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是家用电器等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种语音交互方法，其特征在于，所述语音交互方法包括以下步骤：

接收语音指令；

对语音指令的执行结果进行语音播报，并获取语音播报参数，其中，所述语音播报参数包括语音播报时长；

判断语音播报时长是否大于或等于预设时长；

当语音播报时长大于或等于预设时长时，启动回声消除功能；

当语音播报时长小于预设时长时，关闭回声消除功能；

其中，所述启动回声消除功能的步骤之后还包括：

当语音播报停止时，关闭回声消除功能。

2.如权利要求1所述的语音交互方法，其特征在于，所述语音交互方法还包括：

在语音播报时，当接收并识别到新的语音指令时，控制前一语音指令的语音播报停止播放。

3.如权利要求1所述的语音交互方法，其特征在于，所述获取语音播报参数的步骤包括：

采集语音指令及语音播报信号，对采集到的语音指令及语音播报信号分别进行语音识别，并根据识别结果，根据需要获取与语音播报信号对应的语音播报参数。

4.一种语音交互系统，其特征在于，包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器中的计算机程序，该计算机程序被所述处理器调用，实现如权利要求1-3任一项所述的语音交互方法。

5.一种语音交互系统，其特征在于，包括：

语音采集模块，用于采集语音指令及语音播报信号；

语音播报模块，用于对语音指令的执行结果进行语音播报；

语音识别模块，用于对采集到的语音指令及语音播报信号进行识别，并获取语音指令参数及语音播报参数；

回声消除模块，用于对语音采集模块采集到的语音播报信号进行回声消除处理；

切换模块，用于根据所获取的语音播报参数，控制回声消除模块启动或关闭。

6.如权利要求5所述的语音交互系统，其特征在于，所述语音交互系统应用于离线状态。

7.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求4所述的语音交互系统，或者包括如权利要求5或6所述的语音交互系统。

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