CN110677776B - 一种音量调节方法、装置、智能音箱及存储介质 - Google Patents

一种音量调节方法、装置、智能音箱及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种音量调节方法、装置、智能音箱及存储介质。本发明中获取环境声音信号的第一声压级和用户输入的语音信号的第二声压级，根据第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及第一声压级与第二声压级的大小关系确定输出语音信号的第三声压级，进而根据第三声压级调节输出语音信号的音量值。本发明中可根据环境声压和用户输入的语音声压自动调节输出语音的音量值，无需用户手动调节音量，简化用户操作，提升用户体验。

Description

一种音量调节方法、装置、智能音箱及存储介质
技术领域
本发明涉及音量调节技术领域，特别是涉及一种音量调节方法、装置、智能音箱及存储介质。
背景技术
近几年智能音箱产品渐渐出现在人们的日常生活中，智能音箱可与用户之间进行语音交互。现有用户与智能音箱进行语音交互时，会出现以下问题：若当前环境嘈杂，而智能音箱的扬声器音量处于相对较低状态，此时用户与智能音箱进行语音交互，智能音箱的回应声音在嘈杂环境中相对较小，用户会难以听清智能音箱的回应语音；若当前环境安静，而智能音箱的扬声器音量处于相对较高的状态，此时用户与智能音箱进行语音交互，智能音箱的回应声音在安静状态下相对较大，智能音箱的回应声音会使用户感到不舒适。在以上两种情况下，用户会通过手动调节音量按键或旋钮的方式调节扬声器音量，以调节音量到用户感受舒适的程度。但这种在不同环境下手动调节音量的方式操作复杂，用户体验差。
发明内容
本发明主要提供一种音量调节方法，能够克服现有的在不同环境下手动调节扬声器音量的方式存在操作复杂、用户体验差的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种音量调节方法，所述音量调节方法应用于智能音箱，所述音量调节方法包括：
采集并保存周围环境中的环境声音信号；
当用户输入语音时，采集用户输入的语音信号，并根据所述环境声音信号获取所述环境声音信号的第一声压级，以及根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级；
根据所述第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及所述第一声压级与所述第二声压级的大小关系，确定输出语音信号的第三声压级；
根据所述第三声压级调节所述输出语音信号的音量值。
优选地，所述当用户输入语音时，采集用户输入的语音信号，并根据所述环境声音信号获取所述环境声音信号的第一声压级，以及根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级的步骤具体包括：
当用户输入语音时，停止采集所述环境声音信号，采集所述用户输入的语音信号，并记录所述用户输入语音的时刻；
根据所保存的环境声音信号提取所述时刻之前预设时间段内的区间环境声音信号；
根据所述区间环境声音信号获取所述区间环境声音信号的第一声压级；
根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级。
优选地，所述根据所述第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及所述第一声压级与所述第二声压级的大小关系，确定输出语音信号的第三声压级的步骤具体包括：
当判断所述第一声压级小于所述预设嘈杂环境声压级或当判断所述第一声压级与预设信噪比之和小于或等于所述第二声压级时，确定所述输出语音信号的第三声压级等于所述第二声压级；
当判断所述第一声压级大于或等于所述预设嘈杂环境声压级且所述第一声压级与预设信噪比之和大于所述第二声压级时，确定所述输出语音信号的第三声压级等于所述第一声压级与所述预设信噪比之和。
优选地，所述智能音箱中预存有声压音量对应表，所述声压音量对应表保存有声压级与音量值之间的对应关系；所述根据所述第三声压级调节所述输出语音信号的音量值的步骤具体包括：
根据所述第三声压级与预存的声压音量对应表查询获取与所述第三声压级相对应的音量值；
根据所述音量值调节所述输出语音信号的音量值。
优选地，所述根据所述区间环境声音信号获取所述区间环境声音信号的第一声压级的步骤具体包括：
根据所述区间环境声音信号获取所述区间环境声音信号的第一声压有效值；
根据所述第一声压有效值计算获取所述第一声压级。
优选地，所述根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级的步骤具体包括；
根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压有效值；
根据所述第二声压有效值计算获取所述第二声压级。
优选地，所述输出语音信号为将文本转换为语音输出的语音信号。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种音量调节装置，所述音量调节装置包括：
环境声音采集模块，用于采集并保存周围环境中的环境声音信号；
语音采集模块，用于当用户输入语音时，采集用户输入的语音信号；
输入声压获取模块，用于根据所述环境声音信号获取所述环境声音信号的第一声压级，以及根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级；
输出声压获取模块，用于根据所述第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及所述第一声压级与所述第二声压级的大小关系，确定输出语音信号的第三声压级；
输出音量调节模块，用于根据所述第三声压级调节所述输出语音信号的音量值。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种智能音箱，所述智能音箱包括处理器以及存储器，所述处理器耦合所述存储器，所述处理器在工作时执行指令以实现上述的音量调节方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述的音量调节方法。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明中获取环境声音信号的第一声压级和用户输入的语音信号的第二声压级，根据第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及第一声压级与第二声压级的大小关系确定输出语音信号的第三声压级，进而根据第三声压级调节输出语音信号的音量值。本发明中可根据环境声压和用户输入的语音声压自动调节输出语音的音量值，无需用户手动调节音量，简化用户操作，提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1是本发明一实施例提供的音量调节方法的流程图；
图2是本发明另一实施例提供的音量调节装置的结构示意图；
图3是本发明另一实施例提供的智能音箱的结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的存储介质的结构示意图。
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做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。
实施例一
图1为本发明一实施例提供的音量调节方法的流程图，音量调节方法应用于智能音箱，智能音箱箱体上安装有麦克风和扬声器，音量调节方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300及步骤S400。
步骤S100：采集并保存周围环境中的环境声音信号。
具体地，智能音箱上的麦克风采集智能音箱周围环境中的环境声音信号，并将采集到的环境声音信号进行实时保存。
步骤S200：当用户输入语音时，采集用户输入的语音信号，并根据所述环境声音信号获取所述环境声音信号的第一声压级，以及根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级。
具体地，当用户输入语音时，停止采集环境声音信号，采集用户输入的语音信号，并记录用户输入语音的时刻；根据所保存的环境声音信号提取时刻之前预设时间段内的区间环境声音信号；根据区间环境声音信号获取区间环境声音信号的第一声压级；根据语音信号获取语音信号的第二声压级。
进一步具体地，通过智能音箱上的麦克风采集用户输入的语音信号，当有用户输入语音信号时，停止对环境声音信号进行采集，开始采集用户输入的语音信号，并记录用户开始输入语音的时刻。
进一步具体地，根据所保存的环境声音信号提取时刻之前预设时间段内的区间环境声音信号具体为：从已保存的环境声音信号中提取用户输入语音的时刻之前预设时间段内的区间环境声音信号，其中预设时间段可为10s，区间环境声音信号即为从用户输入语音的时刻起往前10s内的环境声音信号。
进一步具体地，根据区间环境声音信号获取区间环境声音信号的第一声压级具体为：根据区间环境声音信号获取区间环境声音信号的第一声压有效值；根据第一声压有效值计算获取第一声压级。
其中，根据区间环境声音信号计算该区间环境声音信号的第一声压有效值，进而根据计算公式计算获得区间环境声音信号的第一声压级，区间环境声音信号的第一声压级即为环境声音信号的第一声压级。上述计算公式为：
SPL＝20lgP/P0
SPL为第一声压级；P为第一声压有效值；P0为参考声压，通常取值为2*10E-5帕。
进一步具体地，根据所述语音信号获取所述语音信号的第二声压级具体包括：根据语音信号获取语音信号的第二声压有效值；根据第二声压有效值计算获取第二声压级。计算获得第二声压级的具体实现步骤与上述计算获得第一声压级的步骤相同，在此不再赘述。
步骤S300：根据所述第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及所述第一声压级与所述第二声压级的大小关系，确定输出语音信号的第三声压级。
具体地，当判断第一声压级小于预设嘈杂环境声压级或当判断第一声压级与预设信噪比之和小于或等于第二声压级时，确定输出语音信号的第三声压级等于第二声压级；当判断第一声压级大于或等于预设嘈杂环境声压级且第一声压级与预设信噪比之和大于第二声压级时，确定输出语音信号的第三声压级等于第一声压级与预设信噪比之和。
进一步具体地，首先判断第一声压级是否小于预设嘈杂环境声压级，若小于预设嘈杂环境声压级，则确定第三声压级等于第二声压级；若大于预设嘈杂环境声压级，则进一步判断第一声压级与预设信噪比之和是否大于第二声压级，若大于第二声压级，则确定第三声压级等于第一声压级与预设信噪比之和；若小于或等于第二声压级，则确定第三声压级等于第二声压级。可根据当前环境声音信号的第一声压级与预设嘈杂环境声压级、语音信号的第二声压级、预设信噪比之间的大小关系自动调整输出语音信号的第三声压级，进而输出使用户感受舒适的音量。
进一步具体地，预设嘈杂环境声压级可设定为60dB，即可将环境声音信号的声压级大于或等于60dB的环境认定为嘈杂环境，当环境声音信号的第一声压级小于预设嘈杂环境声压级时，可认为当前环境为安静环境，否则，认为当前环境为嘈杂环境。人在嘈杂环境下，可听清楚比当前嘈杂环境声音信号的声压级大A分贝的声音信号，则预设信噪比可设定为AdB。A可设定为10，此外预设信噪比还可根据智能音箱所针对使用的人群不同进行适当调整。
进一步具体地，输出语音信号为将文本转换为语音输出的语音信号，即智能音箱回复用户的TTS(Text to Speaking)语音信号。
步骤S400：根据所述第三声压级调节所述输出语音信号的音量值。
具体地，智能音箱中预存有声压音量对应表，声压音量对应表保存有声压级与音量值之间的对应关系；根据第三声压级与预存的声压音量对应表查询获取与第三声压级相对应的音量值；进而根据音量值调节输出语音信号的音量值。其中，第三声压级所对应的音量值即为输出语音信号的音量值。
本发明实施例中，自动调整输出语音信号的第三声压级即自动调整输出语音信号的音量值，通过自动调整输出语音信号的音量值，可保证在嘈杂环境中用户能够听清楚智能音箱输出的语音，以及在安静环境下智能音箱输出语音信号的音量值与用户输入语音信号的音量值大致相等，无论在嘈杂环境中还是安静环境下，智能音箱输出的语音信号的音量均使用户感受舒适，提升用户体验。
在本发明实施例中，获取环境声音信号的第一声压级和用户输入的语音信号的第二声压级，根据第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及第一声压级与第二声压级的大小关系确定输出语音信号的第三声压级，进而根据第三声压级调节输出语音信号的音量值。本发明中可根据环境声压和用户输入的语音声压自动调节输出语音的音量值，无需用户手动调节音量，简化用户操作，提升用户体验。
实施例二
图2为本发明另一实施例提供的音量调节装置的结构示意图，音量调节装置包括环境声音采集模块100、语音采集模块200、输入声压获取模块300、输出声压获取模块400及输出音量调节模块500。
环境声音采集模块100用于采集并保存周围环境中的环境声音信号。
语音采集模块200用于当用户输入语音时，采集用户输入的语音信号。
输入声压获取模块300用于根据环境声音信号获取环境声音信号的第一声压级，以及根据语音信号获取语音信号的第二声压级。
输出声压获取模块400用于根据第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及第一声压级与第二声压级的大小关系，确定输出语音信号的第三声压级。
输出音量调节模块500用于根据第三声压级调节输出语音信号的音量值。
其中，环境声音采集模块100和语音采集模块200均为智能音箱的麦克风。
本发明实施例提供的音量调节装置的具体实现与音量调节方法的具体实现相同，音量调节装置的具体实现可参阅上述实施例一的描述，在此不再赘述。
实施例三
图3为本发明另一实施例提供的智能音箱的结构示意图，智能音箱包括处理器600以及存储器700，处理器600耦合存储器700，处理器600在工作时执行指令以实现上述任一实施例中的音量调节方法。
其中，处理器600还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器600可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器600还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器，但不仅限于此。
实施例四
参阅图4，图4是本发明另一实施例提供的存储介质的示意图，本实施例中的计算机可读存储介质存储有计算机程序800，该计算机程序800能够被处理器600执行以实现上述任一实施例中的音量调节方法。
可选的，该可读存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
本发明中获取环境声音信号的第一声压级和用户输入的语音信号的第二声压级，根据第一声压级与预设嘈杂环境声压级的大小关系以及第一声压级与第二声压级的大小关系确定输出语音信号的第三声压级，进而根据第三声压级调节输出语音信号的音量值。本发明中可根据环境声压和用户输入的语音声压自动调节输出语音的音量值，无需用户手动调节音量，简化用户操作，提升用户体验。
以上所述仅为本发明的实施例，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换，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)

1.一种音量调节方法，其特征在于，所述音量调节方法应用于智能音箱，所述音量调节方法包括：
采集用户输入语音前的环境声音信号和用户输入语音后的语音信号；
根据用户输入语音时刻之前10秒内的环境声音信号，获取第一声压有效值，并根据所述第一声压有效值计算第一声压级；
根据用户输入语音后的语音信号获取第二声压有效值，并根据所述第二声压有效值计算第二声压级；
判断所述第一声压级是否小于预设嘈杂环境声压级；
若小于，则确定第三声压级等于所述第二声压级；
若大于，则进一步判断所述第一声压级与预设信噪比之和是否大于所述第二声压级；
若大于，则确定所述第三声压级等于第一声压级与预设信噪比之和；
若不大于所述第二声压级，则确定第三声压级等于第二声压级；
根据所述第三声压级调节输出语音信号的音量值。
2.根据权利要求1所述的音量调节方法，其特征在于，所述采集用户输入语音前的环境声音信号和用户输入语音后的语音信号的步骤，具体包括：
采集并保存周围环境中的环境声音信号；
当用户输入语音时，停止采集所述环境声音信号，开始采集用户输入的语音信号。
3.根据权利要求2所述的音量调节方法，其特征在于，所述第一、第二声压级的计算公式如下：
SPL＝20lgP/P0
其中，SPL为所述第一、第二声压级，P为所述第一、第二声压有效值，P0为参考声压，通常取值为2*10E-5帕。
4.根据权利要求3所述的音量调节方法，其特征在于，所述智能音箱中预存有声压音量对应表，所述声压音量对应表保存有声压级与音量值之间的对应关系；所述根据所述第三声压级调节所述输出语音信号的音量值的步骤具体包括：
根据所述第三声压级与预存的声压音量对应表查询获取与所述第三声压级相对应的音量值；
根据所述音量值调节所述输出语音信号的音量值。
5.根据权利要求4所述的音量调节方法，其特征在于，所述输出语音信号为将文本转换为语音输出的语音信号。
6.一种智能音箱，其特征在于，所述智能音箱包括处理器以及存储器，所述处理器耦合所述存储器，所述处理器在工作时执行指令以实现权利要求1～5任一项所述的音量调节方法。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求1～5任一项所述的音量调节方法。
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