CN110460921A - 一种拾音控制方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种拾音控制方法、装置、车辆和存储介质。拾音控制方法，包括：接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；确定噪音等级信息对应的拾音灵敏度；调整音频麦克风进入拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音。实现了根据噪音等级进行音频麦克风拾音灵敏度的自动调节，提高了在高噪环境下，对用户语音的识别率，提升了用户体验。

Description

一种拾音控制方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及汽车语音识别技术领域，尤其涉及一种拾音控制方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

近年来，随着人工智能领域的兴起，智能语音在汽车上的应用越来越广泛，目前车内语音控制已经成为汽车的基本功能，也是各大车厂体现智能化、情感化比较集中的领域。

目前很多汽车都已经配备了语音识别功能，通过对设置在车内的麦克风所采集的用户语音进行识别，从而可以实现对车载设备进行语音控制。通常，对于车内麦克风所采集的用户语音，在安静环境下可以达到比较高的识别率，以及对车载语音设备的唤醒率，但是当环境噪音变大时，唤醒率和识别率会明显下降，影响用户的体验度。

发明内容

本发明提供一种拾音控制方法、装置、车辆和存储介质，以实现在不同噪音环境下，自动调节音频麦克风拾取用户语音的灵敏度，以保证对用户语音的识别率。

第一方面，本发明实施例提供了一种拾音控制方法，包括：

接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定所述当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

确定所述噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

调整音频麦克风进入所述拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在所述拾音状态下拾取用户语音。

第二方面，本发明实施例还提供了一种拾音控制装置，包括：

噪音等级确定模块，用于接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定所述当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

灵敏度确定模块，用于确定所述噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

语音拾取模块，用于调整音频麦克风进入所述拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在所述拾音状态下拾取用户语音。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括至少一个降噪麦克风、至少一个音频麦克风、存储器、整车控制器及存储在存储器上并可在整车控制器上运行的计算机程序，

各所述降噪麦克风，用于采集车辆所处环境的当前音频信号；

各所述音频麦克风，用于拾取车辆内用户的语音信号；

存储器，用于存储一个或多个程序；

整车控制器，用于执行所述程序时实现如本发明任意实施例提供的拾音控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例提供的拾音控制方法。

本实施例的技术方案，首先根据降噪麦克风采集的车辆所处环境的噪音信号，确定当前噪音信号的噪音等级信息，进而控制音频麦克风根据当前噪音等级信息确定对应的拾音灵敏度，使音频麦克风在当前拾音灵敏度下拾取用户语音。实现了根据噪音等级进行音频麦克风拾音灵敏度的自动调节，提高了在高噪环境下，对用户语音的识别率，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例一中提供的一种拾音控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中提供的一种拾音控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三中提供的一种拾音控制装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种拾音控制方法的流程图，本实施例可适用于对安装有降噪麦克风和音频麦克风的车辆进行语音拾取的情况，该方法可以由拾音控制装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息。

可选的，音频信号可以包括噪音信号和语音信号。其中，噪音信号可以为行车过程中的风噪、车胎摩擦产生的胎噪、发动机噪音、空调噪音等等，还可以为车辆所处环境中外界所产生的各种噪音。

可选的，根据预设的波形频谱曲线，确定降噪麦克风所采集当前音频信号中所包括噪音信号的噪音波形；查找预设的噪声模型库，确定与噪音波形相匹配噪音的噪音等级信息；其中，噪声模型库包括：不同环境噪声对应的不同噪音波形及其关联的噪音等级信息。噪音等级信息包括当前环境噪音类别及音量大小所对应的噪音等级。

具体地，预先可以采集大量不同环境噪音，不同的环境噪音对应不同的声波信号，其噪音波形构成预设的波形频谱曲线，通过对所采集的大量环境噪音进行机器学习训练，得到包含对应不同环境噪声的噪音波形的噪声模型库，进而根据环境噪音音量大小，预先将环境噪音进行等级划分并存储在噪声模型库中。可选的，可以将环境噪音划分为两级；也可以划分为十级。环境噪音越大，对应的噪音等级越高，环境噪音越小，对应的噪音等级越小。环境噪音被划分的等级越细，后续可以实现无论车辆处于哪种噪音环境，均能保证用户的语音信号的识别率。

其中，降噪麦克风可以设置于车辆的车窗位置，以便于采集车辆当前所处环境的噪音信号。可选的，降噪麦克风可以采集车辆当前所处环境中的音频信号，并判断音频信号中是否包含低频声波信号，若是，根据预设的波形频谱曲线，确定该低频声波信号是否为噪音信号，若是噪音信号，将该噪音信号对应的噪音波形与预设的噪声模型库进行匹配，确定当前噪音信号所对应的噪音等级。

步骤120、确定噪音等级信息对应的拾音灵敏度。

拾音灵敏度与音频麦克风所处的环境有关，通常灵敏度较低的音频麦克风可以拾取更安静或距离更近的声源，灵敏度较高的音频麦克风更适合拾取环境噪声较大或距离更远的声源。音频麦克风在出厂时则设置有灵敏度范围，但出厂时所设置的灵敏度是默认低噪环境下，为保证失真度最小而设置的，并且其灵敏度不能实现自动调节。因此，通常当车辆处于低噪环境时，音频麦克风对用户语音信号的识别率是较高的，而当车辆处于高噪环境时，音频麦克风对用户语音信号的识别率会下降。

在上述实施例的基础上，预先设定了音频麦克风对应不同噪音等级的拾音灵敏度，当降噪麦克风确定当前环境的噪音等级后，音频麦克风根据当前噪音等级自动调节为对应的拾音灵敏度。示例性地，若噪音等级为十级，则对应十个拾音灵敏度值。噪音等级越高，对应的拾音灵敏度越高；反之拾音灵敏度越低。

可选的，可以将音频麦克风设置在车辆座位对应的车顶处，更靠近车辆内用户的语音声源，便于拾取用户的语音信号。

步骤130、调整音频麦克风进入拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音。

具体的，音频麦克风按照当前拾音灵敏度，对采集的车辆所处环境的当前音频信号进行语音信号拾取。

本实施例的技术方案，首先根据降噪麦克风采集的车辆所处环境的噪音信号，确定当前噪音信号的噪音等级信息，进而控制音频麦克风根据当前噪音等级信息确定对应的拾音灵敏度，使音频麦克风在当前拾音灵敏度下拾取用户语音。实现了根据噪音等级进行音频麦克风拾音灵敏度的自动调节，提高了在高噪环境下，对用户语音的识别率，提升了用户体验。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种拾音控制方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，本实施例增加了：接收并识别音频麦克风在所述拾音状态下拾取的语音信号；分析并执行语音信号对应的控制操作。

如图2所示，本发明实施例二提供的一种拾音控制方法，具体包括如下步骤：

步骤210、接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息。

步骤220、确定噪音等级信息对应的拾音灵敏度。

步骤230、调整音频麦克风进入拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音。

步骤240、接收并识别音频麦克风在拾音状态下拾取的语音信号。

音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音后，将所拾取的用户语音信号发送至整车控制器，整车控制器接收并识别该语音信号，以便对语音信号进行后续处理，实现对车辆中车载设备的语音控制。

步骤250、分析并执行语音信号对应的控制操作。

可选的，整车控制器可以对接收并识别的语音信号进行判断，确定是否满足语音唤醒条件；如果语音信号满足语音唤醒条件，则执行对应语音信号的语音唤醒操作，以唤醒车辆的车载语音功能；当所述车载语音功能被唤醒后，对后续语音信号进行语义识别，如果识别结果为语音信号满足语音控制条件，则生成对应语音信号的语音控制指令，并响应语音控制指令对应的操作。

其中，对语音信号进行语义识别的过程可以为，通过基于声学模型、语言模型和神经网络而获得的语音识别算法，将语音信号转换为文字信号，进而通过语义识别算法对文字信号进行语义理解，具体为，对文字信号进行分词和标注，确定用户的意图，即领域，进而提取其中的关键词，然后将每个词填充到对应的槽中得到槽位信息。

可选的，可以在车内设置屏幕和语音播报模块，将语音信号转换后的文字信号展示在屏幕上。还可以按照识别结果执行对应的控制操作，对操作结果进行反馈，将反馈结果转换为文字信号展示在屏幕上，并由语音播报模块将反馈结果进行语音播报。

其中，语音唤醒条件可以为预先设置了唤醒词，若判断拾取的用户语音信号中包含唤醒词，则确定满足语音唤醒条件，并执行对应语音信号的语音唤醒操作，以唤醒车辆的车载语音功能。

具体的，判断拾取的用户的语音信号中是否包含唤醒词的方式，第一种方式可以通过对拾取的用户语音信号进行语义识别，判断识别结果中是否包含唤醒词；第二种方式还可以预设对应唤醒词的声波信号，当拾取的用户语音信号对应的声波信号，与唤醒词的声波信号相匹配，则确定所拾取的用户语音信号中包含唤醒词。

以采用第二种方式判断拾取的用户的语音信号中是否包含唤醒词为例进行说明，例如，预设唤醒词为“你好，红旗”，并且预设了对应“你好，红旗”的声波信号，将音频麦克风拾取到的用户语音信号转换为对应的声波信号，并将其与唤醒词的声波信号进行匹配，若匹配结果为一致，则确定所拾取的用户语音信号中包含唤醒词，从而唤醒车辆的车载语音功能，以实现后续的车载语音控制功能。可选的，若用户语音信号对应的声波信号与唤醒词的声波信号匹配时，可以将用户语音信号转换为文字信号，并在屏幕中显示该文字信号；还可以预先设置与匹配结果相应的反馈结果，例如，可以设置用户语音信号对应的声波信号与唤醒词的声波信号匹配时的反馈结果为“嗨，你好”，将其显示在屏幕中并进行语音播报。

在上述实施例的基础上，语音控制条件为通过对拾取的用户语音信号进行语义识别，并确定用户意图为控制车载设备实现对应的功能。

具体的，如果语音信号满足语音控制条件，则发送对应语音信号的语音控制指令，并响应语音控制指令对应的操作。例如，音频麦克风拾取的用户的语音信号为“把空调温度调到25度”，对该语音信号进行语义识别后，确定该语音信号领域为空调，提取关键词为“温度”，将每个词填充到对应的槽位中得到“把/空调/温度/调/到/25度”，生成对应的调节空调温度的语音控制指令并发送给空调控制器，由空调控制器根据该指令执行对应的操作。

可选的，当空调执行器执行完对应的操作，将操作结果反馈给整车控制器，可以预先存储针对不同操作结果的反馈信息，例如，当空调执行器执行对应操作的操作结果为成功时，对应的反馈信息可以为“执行成功”，并将该反馈信息发送给整车控制器，由整车控制器控制屏幕显示该反馈信息，并控制语音播报模块播报该反馈信息。

本实施例的技术方案，首先根据降噪麦克风采集的车辆所处环境的噪音信号，确定当前噪音信号的噪音等级信息，进而控制音频麦克风根据当前噪音等级信息确定对应的拾音灵敏度，使音频麦克风在当前拾音灵敏度下拾取用户语音。实现了根据噪音等级进行音频麦克风拾音灵敏度的自动调节，提高了在高噪环境下，对用户语音的识别率，另外，基于对用户语音的高识别率，将用户语音与唤醒词匹配时，提高了对车载语音功能的唤醒率，提升了用户体验。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种拾音控制装置的结构示意图，如图3所示，该装置具体包括：

噪音等级确定模块310，用于接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

灵敏度确定模块320，用于确定噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

语音拾取模块330，用于调整音频麦克风进入拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音。

本实施例的技术方案，首先根据降噪麦克风采集的车辆所处环境的噪音信号，确定当前噪音信号的噪音等级信息，进而控制音频麦克风根据当前噪音等级信息确定对应的拾音灵敏度，使音频麦克风在当前拾音灵敏度下拾取用户语音。实现了根据噪音等级进行音频麦克风拾音灵敏度的自动调节，提高了在高噪环境下，对用户语音的识别率，提升了用户体验。

可选的，噪音等级确定模块310，包括：

噪音确定单元，用于根据预设的波形频谱曲线，确定降噪麦克风所采集当前音频信号中所包括噪音信号的噪音波形；

噪音等级确定单元，用于查找预设的噪声模型库，确定与噪音波形相匹配噪音的噪音等级信息；

其中，噪声模型库包括：不同环境噪声对应的不同噪音波形及其关联的噪音等级信息。

可选的，该装置还可以包括：

语音控制模块，用于接收并识别音频麦克风在拾音状态下拾取的语音信号；分析并执行语音信号对应的控制操作。

其中，语音控制模块，可以包括：

语音唤醒单元，用于对语音信号进行判断，确定是否满足语音唤醒条件；如果语音信号满足语音唤醒条件，则执行对应语音信号的语音唤醒操作，以唤醒车辆的车载语音功能；

语义识别单元，用于当车载语音功能被唤醒后，对后续语音信号进行语义识别；

指令控制单元，用于如果识别结果为语音信号满足语音控制条件，则生成对应语音信号的语音控制指令，并响应语音控制指令对应的操作。

可选的，语音控制模块，还可以包括：

语音显示单元，用于将语音信号转化为文字信号，并在屏幕上进行显示。

可选的，该装置还可以包括：

语音播报模块，用于接收语音信号所对应控制操作的操作结果并进行语音播报。

可选的，噪音信号可以包括行车过程中的风噪、车胎摩擦产生的胎噪、发动机噪音和空调噪音。

可选的，降噪麦克风设置于车辆的车窗位置，降噪麦克风数量与车窗数量尽可能一致；音频麦克风设置于与车辆座位对应的车顶处，音频麦克风数量与车辆座位数量尽可能一致。

本发明实施例所提供的拾音控制装置可执行本发明任意实施例所提供的拾音控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图4所示，该车辆包括整车控制器40、存储器41、至少一个降噪麦克风42和至少一个音频麦克风43；车辆中整车控制器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个整车控制器40为例；车辆中的整车控制器40、存储器41、降噪麦克风42和音频麦克风43可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的拾音控制方法对应的程序指令/模块(例如，拾音控制噪音等级确定模块310、灵敏度确定模块320和语音拾取模块330)。整车控制器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的拾音控制方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于整车控制器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

降噪麦克风42，设置于车辆的车窗位置，其数量与车窗数量尽可能一致，用于采集车辆所处环境的当前音频信号。

音频麦克风43，设置于与车辆座位对应的车顶处，其数量与车辆座位数量尽可能一致，用于拾取车辆内用户的语音信号。

可选的，该车辆还可以包括输出装置，输出装置可以为屏幕，用于对语音信号的语义识别结果，和/或由整车控制器40控制车载设备实现对应的语音控制指令后的反馈结果进行文字显示；输出装置还可以是语音播报器，用于对语义识别结果和/或反馈结果进行语音播报。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机整车控制器执行时用于执行一种拾音控制方法，该方法包括：

接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

确定噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

调整音频麦克风进入拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在拾音状态下拾取用户语音。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的拾音控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述拾音控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

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)

1.一种拾音控制方法，其特征在于，包括：

接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定所述当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

确定所述噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

调整音频麦克风进入所述拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在所述拾音状态下拾取用户语音。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息，包括：

根据预设的波形频谱曲线，确定所述降噪麦克风所采集当前音频信号中所包括噪音信号的噪音波形；

查找预设的噪声模型库，确定与所述噪音波形相匹配噪音的噪音等级信息；

其中，所述噪声模型库包括：不同环境噪声对应的不同噪音波形及其关联的噪音等级信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收并识别所述音频麦克风在所述拾音状态下拾取的语音信号；

分析并执行所述语音信号对应的控制操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分析并执行所述语音信号对应的控制操作，包括：

对所述语音信号进行判断，确定是否满足语音唤醒条件；

如果所述语音信号满足语音唤醒条件，则执行对应所述语音信号的语音唤醒操作，以唤醒所述车辆的车载语音功能；

当所述车载语音功能被唤醒后，对后续所述语音信号进行语义识别，

如果识别结果为所述语音信号满足语音控制条件，则生成对应所述语音信号的语音控制指令，并响应所述语音控制指令对应的操作。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述语音信号所对应控制操作的操作结果并进行语音播报。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述噪音信号包括：行车过程中的风噪、车胎摩擦产生的胎噪、发动机噪音和/或空调噪音。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述降噪麦克风设置于车辆的车窗位置，所述降噪麦克风数量与车窗数量一致；

所述音频麦克风设置于与车辆座位对应的车顶处，所述音频麦克风数量与车辆座位数量一致。

8.一种拾音控制装置，其特征在于，包括：

噪音等级确定模块，用于接收降噪麦克风采集的车辆所处环境的当前音频信号，并确定所述当前音频信号中噪音信号的噪音等级信息；

灵敏度确定模块，用于确定所述噪音等级信息对应的拾音灵敏度；

语音拾取模块，用于调整音频麦克风进入所述拾音灵敏度对应的拾音状态，以使音频麦克风在所述拾音状态下拾取用户语音。

9.一种车辆，包括至少一个降噪麦克风、至少一个音频麦克风、存储器、整车控制器及存储在存储器上并可在整车控制器上运行的计算机程序，

各所述降噪麦克风，用于采集车辆所处环境的当前音频信号；

各所述音频麦克风，用于拾取车辆内用户的语音信号；

存储器，用于存储一个或多个程序；

整车控制器，用于执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的拾音控制方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的拾音控制方法。