CN109525916A - 一种智能麦克风控制方法及装置 - Google Patents

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钟志威
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Abstract

本发明的一种智能麦克风控制方法及装置，用户使用前获取用户的音色并记录到系统中。在智能麦克风的使用过程中，对采集到的音频信息的音色进行分析，根据是否包括用户的音色判断当前的音频信息是否为无效输入，当未检测到音频信号中存在用户的音色时，判断当前的音频信息为无效输入，阻止音频信息通过智能麦克风进行输出，麦克风进入省电模式，节约电能。当音频信息中检测到用户的音色时，对音频信息的分贝进行判断，判断音频分贝是否在设定的范围内，判断是否为有效输入，提高智能麦克风的使用效率。

Description

一种智能麦克风控制方法及装置
技术领域
本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及到一种智能麦克风控制方法及装置。
背景技术
麦克风是一种很普遍的电子设备，各种活动上经常被用到。麦克风主要用于声音的采集和播放，现有的麦克风开启后，就一直处于声音采集状态，这样会损耗麦克风的电量。麦克风进行声音采集时，环境背景音和其他杂音也会被视为有效的声音输入进行播放，影响了用户真实声音的清晰度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术方案的上述缺陷，提供一种通过对采集的声音的音色和音频进行辨别，提升使用效率的智能麦克风控制方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能麦克风控制方法，包括以下步骤：
用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，记录并保存用户的音色；
实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色；
判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色；
若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放；
若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式。
其中，所述的用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，判断用户的音色，包括：
用户开启声音采集按键后，系统中播放一段保存的语音片段，供用户进行复读；
用户复读播放的语音片段，系统采集用户的声音进行分析，存储当前用户音色；
下次开启声音采集按键前，系统设置智能麦克风的使用权限为当前采集声音的用户；
下次重启声音采集按键后，之前采集的用户声音进行清除。
其中，所述的实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色，包括：
实时采集用户使用智能麦克风产生的音频信号和环境背景音频信号；
对明显超出设定范围内的异常音频信号进行过滤处理；
对采集的不同声音信号进行分类分析。
其中，所述的判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色，包括:
对音频信息进行分类时，根据采集的音频信号的音色进行分类；
分析采集的音频信号中是否出现停顿，停顿时间是否在设定的时间范围内；
对出现停顿，且停顿时间在设定范围内的音色与用户音色进行对比，判断是否为用户的音色。
其中，所述的若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放，包括：
当音频信号分贝值低于设定的范围时，系统判断为用户并不是处于使用智能麦克风的状态，此时控制麦克风执行音频输出关闭指令；
当接收的音频信号分贝高于设定值时，对环境背景音进行过滤，突出用户声音。
其中，所述的若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式，包括：检测到用户的音频信息后，转变为正常工作模式。
一种智能麦克风控制装置，包括处理器，还包括与处理器电性连接的声音采集模块、第一检测模块、第二检测模块、第一判断模块、第二判断模块、音频处理模块和存储模块；声音采集模块，用于采集用户的声音，对用户的音色进行分析，存储到系统中；第一检测模块，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的音色；第二检测模块，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的分贝值；第一判断模块，用于判断预设时间内检测到的音频信息中是否包含有用户的音色；第二判断模块，用于判断预设时间内检测到的音频信息的分贝值是否在预设范围内；音频处理模块，用于对环境背景音和杂音进行音频过滤处理；所述存储模块用于存储可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以上任一项所述的智能麦克风控制方法。
其中，所述预设的分贝值范围为30分贝至70分贝。
本发明的有益效果为：本发明的一种智能麦克风控制方法及装置，用户使用前获取用户的音色并记录到系统中。在智能麦克风的使用过程中，对采集到的音频信息的音色进行分析，根据是否包括用户的音色判断当前的音频信息是否为无效输入，当未检测到音频信号中存在用户的音色时，判断当前的音频信息为无效输入，阻止音频信息通过智能麦克风进行输出，麦克风进入省电模式，节约电能。当音频信息中检测到用户的音色时，对音频信息的分贝进行判断，判断音频分贝是否在设定的范围内，判断是否为有效输入，提高智能麦克风的使用效率。
附图说明
图1为本发明一种智能麦克风控制方法的流程实施例示意图；
图2为本发明步骤S10的详细流程实施例示意图；
图3为本发明步骤S20的详细流程实施例示意图；
图4为本发明步骤S30的详细流程实施例示意图；
图5为本发明步骤S40的详细流程实施例示意图；
图6为本发明智能麦克风控制装置结构框图实施例示意图。
附图中：1.声音采集模块、2.第一检测模块、3.第二检测模块、4.处理器、5.第一判断模块、6.第二判断模块、7.音频处理模块、8.存储模块。
具体实施方式
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楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，在本实施例中，一种智能麦克风控制方法，包括以下步骤：
S10:用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，记录并保存用户的音色；
S20:实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色；
S30:判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色；
S40:若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放；
S50:若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式。
具体地，用户开始使用智能麦克风时，系统通过对用户的声音进行采集,搜集和保存用户的音色，作为用户使用智能麦克风时识别用户声音的参照数据。所述麦克风包括但不限定于有线麦克风、无线麦克风、单个麦克风及麦克风阵列。用户开启智能麦克风后，智能麦克风采集音频信号，音频信号包括环境背景音和用户的声音。系统实时监测当前采集到的音频信号的音色和分贝值。对采集到的音频信号的进行检测，对音频信息进行分类整理，判断其中是否包含有用户的音色。所述分贝为声压级单位，主要用于度量声音强度，常用dB表示。可选的，在检测前对所述麦克风采集的音频信号进行预处理，以剔除明显不符合要求的采样点，从而达到提高检测效率的目的。通过对设定时间内的音频信号进行分析，判断其中是否包括用户的音色，以及音频分贝是否在设定的范围内，以此判断当前麦克风是否处于有效工作阶段，从而对麦克风进行指令控制。所述设定时间可根据当前使用该麦克风的用户平时讲话速度来进行设置，可选的，所述设定时间为1min；所述预设分贝范围可根据当前使用该麦克风的用户平时讲话的最低分贝值来进行设置，可选的，所述预设分贝范围为30dB至70dB。当在设定的时间内未检测到音频信号中包含有用户的音色时，表明用户此时并不处于使用麦克风的状态，为了节省电能，系统将麦克风调节到省电状态，知道下次在检测到音频信号中包含有用户的音色。若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放。
参照图2，进一步地，在本实施例中，所述的步骤S10用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，判断用户的音色，包括：
S11:用户开启声音采集按键后，系统中播放一段保存的语音片段，供用户进行复读；
S12:用户复读播放的语音片段，系统采集用户的声音进行分析，存储当前用户音色；
S13:下次开启声音采集按键前，系统设置智能麦克风的使用权限为当前采集声音的用户；
S14:下次重启声音采集按键后，之前采集的用户声音进行清除。
系统分析和记录用户的声音时，通过用户跟读系统中保存的一段标准测试语音片段，系统通过该声音片段分析并保存用户的音色，系统中显示测试成功后，开始使用智能麦克风。在此期间，智能麦克风设置为该用户的使用权限。即除该用户外，其余用户使用该麦克风时，系统将其余用户的音频信息视为无效输入，无法通过智能麦克风进行音频传送。下次其余用户重新进行声音采集检测后，系统消除之前用户的音频信息，更换智能麦克风使用权限。
参照图3，进一步地，在本实施例中，所述的步骤S20实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色，包括：
S21:实时采集用户使用智能麦克风产生的音频信号和环境背景音频信号；
S22:对明显超出设定范围内的异常音频信号进行过滤处理；
S23:对采集的不同声音信号进行分类分析。
实时的对音频信号进行采集，采集的音频信号包括用户使用麦克风的音频信号、环境背景音、环境噪音，其余人员的声音。在检测前对所述麦克风采集的音频信号进行预处理，以剔除明显不符合要求的采样点，从而达到提高检测效率的目的。对采集的音频信息进行分类识别和整理。
参照图4，进一步地，在本实施例中，所述的步骤S30判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色，包括:
S31:对音频信息进行分类时，根据采集的音频信号的音色进行分类；
S32:分析采集的音频信号中是否出现停顿，停顿时间是否在设定的时间范围内；
S33:对出现停顿，且停顿时间在设定范围内的音色与用户音色进行对比，判断是否为用户的音色。
通常用户在正常讲话时仅会呈现短暂的持续现象，中间总会有停顿出现。因此，若在第一预设时长(例如：1min)内检测到的音频信号的分贝值均在预设分贝范围内(例如：30dB～70dB)，且所述音频信号未出现停顿，则表明此时麦克风采集的音频信号不是用户的语音信号，而是当前应用场景中的背景噪声，通过控制所述麦克风执行第一预设指令，可以达到及时关闭麦克风或者调高麦克风输出声音的音量值或者采集当前应用场景中的噪声的目的。
参照图5，进一步地，在本实施例中，所述的步骤S40若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放，包括：
S41:当音频信号分贝值低于设定的范围时，系统判断为用户并不是处于使用智能麦克风的状态，此时控制麦克风执行音频输出关闭指令；
S42:当接收的音频信号分贝高于设定值时，对环境背景音进行过滤，突出用户声音。
所述音频信号的分贝值不在所述预设分贝范围内包括所述音频信号的分贝值低于所述预设分贝范围的下限值。由于一般人正常讲话时的声音大约在40dB。因此，在不考虑特定的应用场景下(例如：长距离使用麦克风)，麦克风采集到的语音信号的分贝值不应低于30dB。当麦克风采集的语音信号的分贝值持续低于30dB时，可以确定当前不存在使用该麦克风的用户，此时所述麦克风采集的音频信号为无效输入(视为背景噪声)，通过控制所述麦克风执行关闭指令后，能够有效节省该麦克风的电量，并且还可以减轻对该麦克风周围的音响设备产生的干扰。
进一步地，所述的若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式，包括：检测到用户的音频信息后，转变为正常工作模式。
参照图6，在本实施例中，一种智能麦克风控制装置，包括处理器4，还包括与处理器4电性连接的声音采集模块1、第一检测模块2、第二检测模块3、第一判断模块5、第二判断模块6、音频处理模块7和存储模块8；声音采集模块1，用于采集用户的声音，对用户的音色进行分析，存储到系统中。第一检测模块2，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的音色。第二检测模块3，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的分贝值。第一判断模块5，用于判断预设时间内检测到的音频信息中是否包含有用户的音色；第二判断模块6，用于判断预设时间内检测到的音频信息的分贝值是否在预设范围内；音频处理模块7，用于对环境背景音和杂音进行音频过滤处理。所述存储模块8用于存储可在所述处理器4上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器4执行时实现以上任一项所述的智能麦克风控制方法。
进一步地，所述预设的分贝值范围为30分贝至70分贝。
本发明的一种智能麦克风控制方法及装置，用户使用前获取用户的音色并记录到系统中。在智能麦克风的使用过程中，对采集到的音频信息的音色进行分析，根据是否包括用户的音色判断当前的音频信息是否为无效输入，当未检测到音频信号中存在用户的音色时，判断当前的音频信息为无效输入，阻止音频信息通过智能麦克风进行输出，麦克风进入省电模式，节约电能。当音频信息中检测到用户的音色时，对音频信息的分贝进行判断，判断音频分贝是否在设定的范围内，判断是否为有效输入，提高智能麦克风的使用效率。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能麦克风控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，记录并保存用户的音色；
实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色；
判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色；
若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放；
若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式。
2.根据权利要求1所述的智能麦克风控制方法，其特征在于，所述的用户使用所述智能麦克风时，开启声音采集按键，采集用户声音进行分析，判断用户的音色，包括：
用户开启声音采集按键后，系统中播放一段保存的语音片段，供用户进行复读；
用户复读播放的语音片段，系统采集用户的声音进行分析，存储当前用户音色；
下次开启声音采集按键前，系统设置智能麦克风的使用权限为当前采集声音的用户；
下次重启声音采集按键后，之前采集的用户声音进行清除。
3.根据权利要求1所述的智能麦克风控制方法，其特征在于，所述的实时检测所述智能麦克风采集的音频信号的分贝值和音色，包括：
实时采集用户使用智能麦克风产生的音频信号和环境背景音频信号；
对明显超出设定范围内的异常音频信号进行过滤处理；
对采集的不同声音信号进行分类分析。
4.根据权利要求1所述的智能麦克风控制方法，其特征在于，所述的判断预设时间内检测到的音频信号中是否包含有用户的音色，包括:
对音频信息进行分类时，根据采集的音频信号的音色进行分类；
分析采集的音频信号中是否出现停顿，停顿时间是否在设定的时间范围内；
对出现停顿，且停顿时间在设定范围内的音色与用户音色进行对比，判断是否为用户的音色。
5.根据权利要求1所述的智能麦克风控制方法，其特征在于，所述的若包含用户音色，且检测到的音频信号分贝值在预设的范围内，对采集的音频信号进行播放，包括：
当音频信号分贝值低于设定的范围时，系统判断为用户并不是处于使用智能麦克风的状态，此时控制麦克风执行音频输出关闭指令；
当接收的音频信号分贝高于设定值时，对环境背景音进行过滤，突出用户声音。
6.根据权利要求1所述的智能麦克风控制方法，其特征在于，所述的若在预设时间内检测到的音频信号中不含有用户的音色，所述智能麦克风转变为省电模式，包括：检测到用户的音频信息后，转变为正常工作模式。
7.一种智能麦克风控制装置，其特征在于，包括处理器，还包括与处理器电性连接的声音采集模块、第一检测模块、第二检测模块、第一判断模块、第二判断模块、音频处理模块和存储模块；声音采集模块，用于采集用户的声音，对用户的音色进行分析，存储到系统中；第一检测模块，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的音色；第二检测模块，用于实时检测所述智能麦克风采集到的音频信息的分贝值；第一判断模块，用于判断预设时间内检测到的音频信息中是否包含有用户的音色；第二判断模块，用于判断预设时间内检测到的音频信息的分贝值是否在预设范围内；音频处理模块，用于对环境背景音和杂音进行音频过滤处理；所述存储模块用于存储可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的智能麦克风控制方法。
8.根据权利要求7所述的智能麦克风控制装置，其特征在于，所述预设的分贝值范围为30分贝至70分贝。
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