CN111176250B - 故障检测方法、模块、家电设备、系统和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种故障检测方法、模块、家电设备、系统和计算机存储介质，其中，故障检测方法包括：在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，并记作音频样本信号；解析音频样本信号包含的文本内容和对应的时间信息；比较音频样本信号的文本内容与预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障。通过本发明的技术方案，能够及时检测到扬声器的各种故障，并确定故障类型，降低了扬声器故障排查难度和维修复杂度，有利于进一步地提升扬声器的整机可靠性。

Description

故障检测方法、模块、家电设备、系统和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种故障检测方法、一种音频模块、一种家电设备、一种系统和一种计算机可读存储介质。

背景技术

家电设备比如空调、电风扇、厨具和冰箱等作为生活电器，已成为人们必不可少的产品，随着人工智能技术的快速发展，家电设备不仅被开发出了识别用户语音指令的功能，为了提升用户的使用体验，还进一步地在家电设备上设置扬声器，以通过扬声器来向用户播报家电设备的运行参数和产品功能介绍等音频信息。

相关技术中，针对扬声器运行过程中出现的故障，通常需要额外设置故障检测电路来进行检测，不仅会导致产品的造价升高，而且故障检测电路也增加了兼容性设计、可靠性设计和电控板布局设计的复杂度，另外，当扬声器出现故障的频率较低时，故障检测电路在较长时段内并不需要工作，因此，故障检测电路无疑是一种冗余部件，不符合电控板的小型化、微型化的发展趋势和产品需求。

另外，整个说明书对背景技术的任何讨论，并不代表该背景技术一定是所属领域技术人员所知晓的现有技术，整个说明书中的对现有技术的任何讨论并不代表认为该现有技术一定是广泛公知的或一定构成本领域的公知常识。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种故障检测方法。

本发明的另一个目的在于提供一种音频模块。

本发明的另一个目的在于提供一种家电设备。

本发明的另一个目的在于提供一种系统。

本发明的另一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种故障检测方法，包括：在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，并记作音频样本信号；解析音频样本信号包含的文本内容和对应的时间信息；比较音频样本信号的文本内容与预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障。

在该技术方案中，通过在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，不需要额外设置对扬声器进行故障检测的电路结构，有利于减少电路板上的冗余部件，降低了整机功耗，进一步地，通过将文本内容和时间信息作为比较音频样本信号与音频信号是否相似的参考因素，相较于现有技术中通过对音频响应信息进行比对的故障检测方案而言，上述本申请的技术方案，不仅能够提高扬声器故障检测的可靠性和准确性，更能进一步地确定扬声器的故障类型，进而有效地提高扬声器的故障排查效率，降低了维护成本。

本领域技术人员能够理解的是，拾音器为作为一种监听设备，主要包括麦克风和音频放大电路，用于采集环境声音再传送到后台处理模块，智能化的家电设备通常具备语音指令识别功能，语音指令识别功能正是基于拾音器实现的，而在本申请中，拾音器不限于检测和解析用户的语音控制指令，还应用于采集扬声器播放的音频信号的样本，音频信号的文本内容体现了语义特征，语义特征的比较能够检测扬声器是否发音清晰以及是否漏词，同时，音频信号的时间信息能够反映扬声器播放的流畅度。

优选地，解析音频样本信号包含的文本内容和时间信息，具体包括：确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式；根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容；记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，并记作时间信息。

在该技术方案中，通过确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式，填词方式决定了字符的组合顺序和语法特征，另外，通过根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容，其实质是根据预存音频信号的句式特征对音频样本信号进行切词，以提高字符提取的准确性和可靠性，在切词得到的字符较为准确的前提下，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的对应字符，才能更为准确地确定扬声器播放音频信号的每个词语是否准确，最后，通过记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，字符的持续时长用于检测扬声器播放字符是否完整，任两个字符之间的时间间隔用于检测扬声器播放字符是否卡顿，以全面提高检测扬声器的故障类型的准确性和可靠性。

譬如，预存音频信号为“今天是圣诞节，祝您生活愉快”，其句式特征的一种实时方式为“主语”+“系词”+“表语”，“使能动词”+“宾语”+“宾语补语”，其中，“主语”对应于字符“今天”，“系词”对应于字符“是”，“表语”对应于“圣诞节”，“使能动词”对应于字符“祝”，“宾语”对应于字符“您”，“宾语补语”对应于“生活愉快”，则在拾音器对扬声器播放的音频信号进行采集后，对音频样本信号按照上述句式特征进行切词和比较，最优选地故障检测方案是，在比较确定每个字符语义、字符顺序、每个字符的持续时长、任两个字符之间的时间间隔均与预设音频信号匹配时，才确定扬声器无故障，而上述任一比较结果的相似度低于预设相似度时，均确定扬声器存在故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度；在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够按顺序流畅地播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度，并在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障，第一类播报故障主要包括扬声器播放不清晰的故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够清晰播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度，并在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障，第二类播报故障主要包括扬声器播放卡顿或延迟或漏词等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第三类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，可以确定扬声器的播音故障比较严重，确定扬声器的故障为第三类播报故障，第三类播报故障主要包括扬声器不能发声的故障和噪音信号掩盖音频信号等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障。

在该技术方案中，通过在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障，作为最优的故障排查方案，能够最大程度确保扬声器故障检测的可靠性和准确性。

根据本发明的第二方面的技术方案，提供了一种音频模块，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现如上述故障检测方法的步骤。

在该技术方案中，音频模块作为一个单独的音频处理设备，不仅能够控制扬声器播报音频信号，并且能够控制拾音器(麦克风)采集音频样本信号，而不需要额外设置故障检测电路，并且通过执行上述故障检测方法的步骤，进一步地确定扬声器的故障类型。

根据本发明的第三方面的技术方案，提供了一种家电设备，包括：上述音频模块；控制芯片，能够与音频模块之间进行数据交互，且能够执行控制指令。

在该技术方案中，控制芯片通常是指家电设备中的MCU、CPU、DSP、单片机和嵌入式设备等，通过在家电设备中设置音频模块，一方面，家电设备的控制芯片通过音频模块接收用户发出的语音指令，并且音频模块将语言指令转换为可被控制芯片识别的控制指令，另一方面，在家电设备执行完成语音指令对应的控制功能后，能够通过音频模块向用户播报完成了控制指令，再一方面，音频模块能够进一步地检测用于播报的扬声器是否存在故障，并且进一步地确定故障类型。

根据本发明的第四方面的技术方案，提供了一种家电设备，包括：音频模块、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现上述故障检测方法的步骤。

在该技术方案中，上述音频模块具备解析语音指令、存储控制指令、为控制指令添加时间戳的功能，例如，音频模块设计于空调器的遥控器上，不需要对空调器本体的硬件结构或电路结构进行改进，而将根据音频样本信号判断扬声器是否故障的工作交由空调器本体的控制芯片来实现，仅仅需要在控制芯片中写入相应的软件代码即可。

根据本发明的第五方面的技术方案，提供了一种系统，包括：服务器；上述的音频模块，服务器和音频模块能够进行控制指令交互；和/或上述家电设备，服务器和家电设备能够进行控制指令交互。

在该技术方案中，上述音频模块具备解析语音指令、存储控制指令、为控制指令添加时间戳的功能，例如，音频模块设于终端设备上，如笔记本电脑、平板电脑、台式电脑、音乐播放器和手机等，音频模块将接收到的语音指令转换为控制指令，并通过服务器发送至家电设备，家电设备的控制芯片能够执行上述控制指令，家电设备在完成控制指令的执行后，通过服务器向终端设备反馈已执行完成控制指令，音频模块向用户播报已完成上述控制指令的执行，同时，音频模块还能自检扬声器是否存在播放故障和对应的故障类型。

在上述任一技术方案中，优选地，家电设备包括电饭煲、豆浆机、电压力锅、电水壶、破壁机、冰箱、空调器、电脑、音响设备、洗衣机和热水器，但不限于此。

根据本发明的第六个方面的技术方案，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有故障检测程序，上述故障检测程序被执行时实现如上述故障检测方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的故障检测方法的示意流程图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的故障检测方法的示意流程图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的故障检测方案的示意流程图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的音频模块的示意框图；

图5示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图；

图7示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图；

图8示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图8对根据本发明的实施例的故障检测方法进行具体说明。

图1示出了根据本发明的一个实施例的故障检测方法的示意流程图。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的故障检测方法的示意流程图。

图3示出了根据本发明的另一个实施例的故障检测方案的示意流程图。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的音频模块的示意框图。

图5示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图。

图6示出了根据本发明的另一个实施例的家电设备的示意框图。

图7示出了根据本发明的另一个实施例的系统的示意框图。

图8示出了根据本发明的另一个实施例的计算机可读存储介质的示意框图。

实施例一

如图1所示，根据本发明的一个实施例的故障检测方法，包括：步骤S102，在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，并记作音频样本信号；步骤S104，解析音频样本信号包含的文本内容和对应的时间信息；步骤S106，比较音频样本信号的文本内容与预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；步骤S108，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障。

在该技术方案中，通过在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，不需要额外设置对扬声器进行故障检测的电路结构，有利于减少电路板上的冗余部件，降低了整机功耗，进一步地，通过将文本内容和时间信息作为比较音频样本信号与音频信号是否相似的参考因素，相较于现有技术中通过对音频响应信息进行比对的故障检测方案而言，上述本申请的技术方案，不仅能够提高扬声器故障检测的可靠性和准确性，更能进一步地确定扬声器的故障类型，进而有效地提高扬声器的故障排查效率，降低了维护成本。

本领域技术人员能够理解的是，拾音器为作为一种监听设备，主要包括麦克风和音频放大电路，用于采集环境声音再传送到后台处理模块，智能化的家电设备通常具备语音指令识别功能，语音指令识别功能正是基于拾音器实现的，而在本申请中，拾音器不限于检测和解析用户的语音控制指令，还应用于采集扬声器播放的音频信号的样本，音频信号的文本内容体现了语义特征，语义特征的比较能够检测扬声器是否发音清晰以及是否漏词，同时，音频信号的时间信息能够反映扬声器播放的流畅度。

优选地，解析音频样本信号包含的文本内容和时间信息，具体包括：确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式；根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容；记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，并记作时间信息。

在该技术方案中，通过确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式，填词方式决定了字符的组合顺序和语法特征，另外，通过根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容，其实质是根据预存音频信号的句式特征对音频样本信号进行切词，以提高字符提取的准确性和可靠性，在切词得到的字符较为准确的前提下，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的对应字符，才能更为准确地确定扬声器播放音频信号的每个词语是否准确，最后，通过记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，字符的持续时长用于检测扬声器播放字符是否完整，任两个字符之间的时间间隔用于检测扬声器播放字符是否卡顿，以全面提高检测扬声器的故障类型的准确性和可靠性。

譬如，预存音频信号为“今天是圣诞节，祝您生活愉快”，其句式特征的一种实时方式为“主语”+“系词”+“表语”，“使能动词”+“宾语”+“宾语补语”，其中，“主语”对应于字符“今天”，“系词”对应于字符“是”，“表语”对应于“圣诞节”，“使能动词”对应于字符“祝”，“宾语”对应于字符“您”，“宾语补语”对应于“生活愉快”，则在拾音器对扬声器播放的音频信号进行采集后，对音频样本信号按照上述句式特征进行切词和比较，最优选地故障检测方案是，在比较确定每个字符语义、字符顺序、每个字符的持续时长、任两个字符之间的时间间隔均与预设音频信号匹配时，才确定扬声器无故障，而上述任一比较结果的相似度低于预设相似度时，均确定扬声器存在故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度；在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够按顺序流畅地播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度，并在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障，第一类播报故障主要包括扬声器播放不清晰的故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够清晰播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度，并在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障，第二类播报故障主要包括扬声器播放卡顿或延迟或漏词等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第三类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，可以确定扬声器的播音故障比较严重，确定扬声器的故障为第三类播报故障，第三类播报故障主要包括扬声器不能发声的故障和噪音信号掩盖音频信号等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障。

在该技术方案中，通过在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障，作为最优的故障排查方案，能够最大程度确保扬声器故障检测的可靠性和准确性。

实施例二

如图2所示，根据本发明的另一个实施例的故障检测方法，包括：步骤S202，在设备上电启动(或收到关机指令或切换至任一指定运行模式)后，对麦克风和扬声器进行初始化；步骤S204，控制扬声器播报指定音频信号，同时，启动麦克风进行录音；步骤S206，将录音得到的信号记作音频样本信号，比较音频样本信号的文本内容与预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；步骤S208，如果时间信息的相似度小于第一预设相似度，和/或文本内容的相似度小于第二预设相似度，则确定扬声器故障且生成提示信息。

实施例三

如图3所示，根据本发明的另一个实施例的故障检测方案，包括以下具体步骤：

(1)微处理器单元300在检测到开机信号、关机信号、模式切换信号或周期信号时，触发进行扬声器故障检测。

(2)微处理器单元300将预存音频信号确定为扬声器310的播音对象，其中，微处理器单元300存储的音频文件经过DA数模转换单元306和PA声音功放单元308处理后，转换为可被扬声器识别的音频。

(3)微处理器单元300控制麦克风304的录音过程，主要步骤是将录音采集的音频样本信号经AD模数转换单元302转换为可被微处理器单元300识别的数字信号，以进行语音解析、语义识别、故障判断等步骤，对扬声器310的故障和故障类型进行检测。

(4)微处理器单元300在确定扬声器310的故障类型后，生成相应的提示信息，以更加直观地指示用户播报故障，其中，提示信息可以为光学提示信息、声学提示信息、振动提示信息和通信提示信息等，通信提示信息是指基于通信协议将故障信息上报至服务器，并经服务器转发至用户终端和/或维护人员的客户端。

实施例四

如图4所示，根据本发明的另一个实施例的音频模块400，包括：存储器404、处理器402及存储在存储器404上并可在处理器402上运行的故障检测程序，故障检测程序被处理器402执行时实现如上述故障检测方法的步骤。

在该技术方案中，音频模块400作为一个单独的音频处理设备，不仅能够控制扬声器310播报音频信号，并且能够控制拾音器(麦克风304)采集音频样本信号，而不需要额外设置故障检测电路，并且通过执行上述故障检测方法的步骤，进一步地确定扬声器310的故障类型。

实施例五

如图5所示，根据本发明的另一个实施例的家电设备600，包括：上述音频模块400(包括图4所示的全部组件，在此不再赘述)；控制芯片500，能够与音频模块400之间进行数据交互，且能够执行控制指令。

在该技术方案中，控制芯片500通常是指家电设备中的MCU、CPU、DSP、单片机和嵌入式设备等，通过在家电设备600中设置音频模块400，一方面，家电设备的控制芯片500通过音频模块400接收用户发出的语音指令，并且音频模块400将语言指令转换为可被控制芯片500识别的控制指令，另一方面，在家电设备600执行完成语音指令对应的控制功能后，能够通过音频模块400向用户播报完成了控制指令，再一方面，音频模块400能够进一步地检测用于播报的扬声器310是否存在故障，并且进一步地确定故障类型。

实施例六

如图6所示，根据本发明的另一个实施例的家电设备700，包括：音频模块400(包括图4所示的全部组件，在此不再赘述)、存储器404、处理器402及存储在存储器404上并可在处理器402上运行的程序，程序被处理器402执行时实现上述故障检测方法的步骤。

在该技术方案中，上述音频模块400具备解析语音指令、存储控制指令、为控制指令添加时间戳的功能，例如，音频模块400设计于空调器的遥控器上，不需要对空调器本体的硬件结构或电路结构进行改进，而将根据音频样本信号判断扬声器310是否故障的工作交由空调器本体的控制芯片500(如图5所示)来实现，仅仅需要在控制芯片500中写入相应的软件代码即可。

实施例七

如图7所示，根据本发明的另一个实施例的系统，包括：服务器800；上述的音频模块400(包括图4所示的全部组件，在此不再赘述)，服务器800和音频模块400能够进行控制指令交互；和/或上述家电设备，服务器800和家电设备能够进行控制指令交互。

在该技术方案中，上述音频模块400具备解析语音指令、存储控制指令、为控制指令添加时间戳的功能，例如，音频模块400设于终端设备上，如笔记本电脑、平板电脑、台式电脑、音乐播放器和手机等，音频模块400将接收到的语音指令转换为控制指令，并通过服务器800发送至家电设备，家电设备的控制芯片500(如图5所示)能够执行上述控制指令，家电设备在完成控制指令的执行后，通过服务器800向终端设备反馈已执行完成控制指令，音频模块400向用户播报已完成上述控制指令的执行，同时，音频模块400还能自检扬声器是否存在播放故障和对应的故障类型。

在上述任一技术方案中，优选地，家电设备包括电饭煲、豆浆机、电压力锅、电水壶、破壁机、冰箱、空调器、电脑、音响设备、洗衣机和热水器，但不限于此。

实施例八

如图8所示，根据本发明的实施例，还提出了一种计算机可读存储介质900，其上存储有故障检测程序，上述故障检测程序被执行时实现以下步骤：在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，并记作音频样本信号；解析音频样本信号包含的文本内容和对应的时间信息；比较音频样本信号的文本内容与预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障。

在该技术方案中，通过在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，不需要额外设置对扬声器进行故障检测的电路结构，有利于减少电路板上的冗余部件，降低了整机功耗，进一步地，通过将文本内容和时间信息作为比较音频样本信号与音频信号是否相似的参考因素，相较于现有技术中通过对音频响应信息进行比对的故障检测方案而言，上述本申请的技术方案，不仅能够提高扬声器故障检测的可靠性和准确性，更能进一步地确定扬声器的故障类型，进而有效地提高扬声器的故障排查效率，降低了维护成本。

本领域技术人员能够理解的是，拾音器为作为一种监听设备，主要包括麦克风和音频放大电路，用于采集环境声音再传送到后台处理模块，智能化的家电设备通常具备语音指令识别功能，语音指令识别功能正是基于拾音器实现的，而在本申请中，拾音器不限于检测和解析用户的语音控制指令，还应用于采集扬声器播放的音频信号的样本，音频信号的文本内容体现了语义特征，语义特征的比较能够检测扬声器是否发音清晰以及是否漏词，同时，音频信号的时间信息能够反映扬声器播放的流畅度。

优选地，解析音频样本信号包含的文本内容和时间信息，具体包括：确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式；根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容；记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，并记作时间信息。

在该技术方案中，通过确定预存音频信号的句式特征，句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式，填词方式决定了字符的组合顺序和语法特征，另外，通过根据句式特征对音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作文本内容，其实质是根据预存音频信号的句式特征对音频样本信号进行切词，以提高字符提取的准确性和可靠性，在切词得到的字符较为准确的前提下，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的对应字符，才能更为准确地确定扬声器播放音频信号的每个词语是否准确，最后，通过记录拆分后的任一字符的持续时长和任两个字符之间的时间间隔，字符的持续时长用于检测扬声器播放字符是否完整，任两个字符之间的时间间隔用于检测扬声器播放字符是否卡顿，以全面提高检测扬声器的故障类型的准确性和可靠性。

譬如，预存音频信号为“今天是圣诞节，祝您生活愉快”，其句式特征的一种实时方式为“主语”+“系词”+“表语”，“使能动词”+“宾语”+“宾语补语”，其中，“主语”对应于字符“今天”，“系词”对应于字符“是”，“表语”对应于“圣诞节”，“使能动词”对应于字符“祝”，“宾语”对应于字符“您”，“宾语补语”对应于“生活愉快”，则在拾音器对扬声器播放的音频信号进行采集后，对音频样本信号按照上述句式特征进行切词和比较，最优选地故障检测方案是，在比较确定每个字符语义、字符顺序、每个字符的持续时长、任两个字符之间的时间间隔均与预设音频信号匹配时，才确定扬声器无故障，而上述任一比较结果的相似度低于预设相似度时，均确定扬声器存在故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度；在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够按顺序流畅地播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度，并在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定扬声器的故障为第一类播报故障，第一类播报故障主要包括扬声器播放不清晰的故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度；在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，此时，可以确定扬声器能够清晰播放每个字符，进一步地，通过比较音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度，并在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第二类播报故障，第二类播报故障主要包括扬声器播放卡顿或延迟或漏词等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定扬声器的故障为第三类播报故障。

在该技术方案中，在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，可以确定扬声器的播音故障比较严重，确定扬声器的故障为第三类播报故障，第三类播报故障主要包括扬声器不能发声的故障和噪音信号掩盖音频信号等故障。

在上述任一技术方案中，优选地，根据文本内容的比较结果和/或时间信息的比较结果，确定扬声器是否存在故障，具体还包括：在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障。

在该技术方案中，通过在检测到音频样本信号的字符与预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到音频样本信号的时间信息与预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定扬声器不存在故障，作为最优的故障排查方案，能够最大程度确保扬声器故障检测的可靠性和准确性。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种故障检测方法、模块、家电设备、系统和计算机存储介质，通过在控制扬声器对预存音频信号进行播报时，控制拾音器实时采集音频信号，不需要额外设置对扬声器进行故障检测的电路结构，有利于减少电路板上的冗余部件，降低了整机功耗，进一步地，通过将文本内容和时间信息作为比较音频样本信号与音频信号是否相似的参考因素，相较于现有技术中通过对音频响应信息进行比对的故障检测方案而言，上述本申请的技术方案，不仅能够提高扬声器故障检测的可靠性和准确性，更能进一步地确定扬声器的故障类型，进而有效地提高扬声器的故障排查效率，降低了维护成本。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种故障检测方法，适用于家电设备，所述家电设备上设有扬声器和拾音器，所述扬声器用于播报音频信号，所述拾音器用于采集音频信号，其特征在于，包括：

在控制所述扬声器对预存音频信号进行播报时，控制所述拾音器实时采集音频信号，并记作音频样本信号；

解析所述音频样本信号包含的文本内容和对应的时间信息；

比较所述音频样本信号的文本内容与所述预存音频信号的文本内容之间的相似度，和/或比较所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度；

根据所述文本内容的比较结果和/或所述时间信息的比较结果，确定所述扬声器是否存在故障；

解析所述音频样本信号包含的文本内容和时间信息，具体包括：确定所述预存音频信号的句式特征，所述句式特征对应于字符组合生成语句的填词方式；

根据所述句式特征对所述音频样本信号进行字符拆分，将拆分后的字符记作所述文本内容；

记录拆分后的任一所述字符的持续时长和任两个所述字符之间的时间间隔，并记作所述时间信息。

2.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，根据所述文本内容的比较结果和/或所述时间信息的比较结果，确定所述扬声器是否存在故障，具体包括：

在检测到所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，比较所述音频样本信号的字符与所述预存音频信号的字符之间的相似度；

在检测到所述音频样本信号的字符与所述预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度时，确定所述扬声器的故障为第一类播报故障。

3.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，根据所述文本内容的比较结果和/或所述时间信息的比较结果，确定所述扬声器是否存在故障，具体还包括：

在检测到所述音频样本信号的字符与所述预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度时，比较所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度；

在检测到所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定所述扬声器的故障为第二类播报故障。

4.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，根据所述文本内容的比较结果和/或所述时间信息的比较结果，确定所述扬声器是否存在故障，具体包括：

在检测到所述音频样本信号的字符与所述预存音频信号的字符之间的相似度小于第二预设相似度，且在检测到所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度小于第一预设相似度时，确定所述扬声器的故障为第三类播报故障。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的故障检测方法，其特征在于，根据所述文本内容的比较结果和/或所述时间信息的比较结果，确定所述扬声器是否存在故障，具体还包括：

在检测到所述音频样本信号的字符与所述预存音频信号的字符之间的相似度大于或等于第二预设相似度，且在检测到所述音频样本信号的时间信息与所述预存音频信号的时间信息之间的相似度大于或等于第一预设相似度时，确定所述扬声器不存在故障。

6.一种音频模块，其特征在于，包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的故障检测方法的步骤。

7.一种家电设备，其特征在于，包括：

如权利要求6所述的音频模块；

控制芯片，能够与所述音频模块之间进行控制指令交互，且能够执行所述控制指令。

8.一种家电设备，其特征在于，包括：

音频模块、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的故障检测方法的步骤。

9.一种系统，其特征在于，包括：

服务器；

如权利要求6所述的音频模块，所述服务器和所述音频模块能够进行控制指令交互；

和/或如权利要求7或8所述的家电设备，所述服务器和所述家电设备能够进行控制指令交互。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有故障检测程序，其特征在于，所述故障检测程序被执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的故障检测方法的步骤。

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