CN1288223A - 用于语音控制的适应方向性特征的装置 - Google Patents

Abstract

语音控制系统被用于不同的技术领域。首先由一个或多个麦克风(M1、M2)检测口语字,然后,馈送到语音识别系统(REC),REC从检测的信号中确定具有最高的概率这些词。有关声学干涉影响的强度可由直接紧扣或固定在讲话者的嘴的前面增加。本发明可以在相对远的距离进行语音控制,干扰背景噪声可以使用方向性麦克风或麦克风阵列(M1、M2)空间地分离。提供了检测用户所在位置的装置。一个或多个红外移动检测器用于这个目的。

Description

用于语音控制的适应方向性特征的装置

本发明涉及用于语音控制的适应方向性特征的装置，特别是控制属于消费类电子产品的电器。

语音控制系统被使用在多种技术领域。在这个例子中，口语字首先被检测为声音信号，通常由一个或多个麦克风检测，然后，声音信号被馈送到语音识别系统。在这个例子中，通常，语音识别是基于声音模型和语音模型。声音模型采用大量的语音图形、所用的数学算法指明声学上与口语字最匹配的字。而语音模型是基于分析，该分析使用多个文档样本以确定上下文，以及在该上下文中某些字是如何经常被使用。这样的语音识别系统不仅识别单个的字，并且能够高识别率的识别连续口语句子。然而，当不可忽视的背景噪声呈现时，识别率急剧下降。

有关这些声学干扰影响的强度可由各种不同的方式增加。因此，在计算机的专用系统中，耳机上的麦克风直接紧扣在讲话者嘴的前面。在这些系统中，真实的不变信号和在某些情况中的可感知的识别率只在直接邻近嘴的位置获得。同样已知通过把声音操作指令输入到集成在遥控装置中的麦克风来控制电视机。然而，在此类情况下遥控装置必须放置在用户的嘴的前面。

本发明的目的是提供一种语音控制的装置，尽管语音输入来自相对远的距离，但该装置具有足够大的抗干扰能力。本发明目的可由下面将描述的装置获得。

为了能够从相对远的距离进行语音控制，语音信号必须从干扰背景信号中分离出来。通过使用包括两个或多个麦克风的方向性麦克风或麦克风阵列完成空间分离。然而，如果目的是在语音输入期间，允许用户在室内自由移动，而不是所说的用户被限制在有限的区域，例如，居中在电器的前面，那么，必须适应这些麦克风阵列的方向性特性。麦克风信号本身将被用于这个适应。在这个例子中，首先必须检测对应信号的出现，然后，麦克风阵列对应地适应该信号，只有满足了语音识别之后才开始识别。然而，这个处理顺序需要几秒时间，因此，意味着不能够识别第一个音节甚至第一个词。

原则上，本发明的语音激励的遥控装置包括一个或多个麦克风，其把语音指令转换成为电信号，和语音识别单元，其把这些电信号转换成为操作指令，以及一个装置，用于检测用户的所在位置，该装置对用户的所在位置产生了适应麦克风的方向性特性的信号。

使用分离检测装置具有一个优点，用户所在位置的快速检测总是能够检测到和识别到指令的第一个音节或第一个词。原则上，任何快速检测装置适用于这个目的。

用于检测用户所在位置的装置有一个或多个红外移动检测器。

同样，如果检测用户所在位置装置有除了红外移动检测器之外或替换红外移动检测器的电接触，它可能是一个优点。

也提供了方向性麦克风，其定向于用户的所在位置。

根据本发明，装置的特别优点使其被集成在消费电子电器中。

参考附图论述本发明的实施例。按照本发明，所述的附图显示了语音控制的配置。

图1显示了本发明的装置，其可以被集成在电视机、录像机或DVD播放器中。为在用户发布使用指令之前检测用户的位置，提供了一个红外位置检测器。红外检测的原理是，由物体或人辐射的红外辐射的强度取决于它们的温度。红外位置检测器包括多个红外检测器IR，本领域技术人员对该检测器是熟悉的，所以对该检测器不作详细的描述，因为单个检测器只能确定用户的存在或移动，但不能确定用户的位置。根据分辨率的要求，该配置可以包括多个单检测器或阵列检测器，用于红外或热像摄像机。在这个例子中，观察范围受镜头或镜头组合的影响(未示出)。从红外检测器的红外辐射获得的电信号由放大器V3放大，然后，该信号被发送到控制单元CIR，CIR从检测到的信号确定了用户的所在位置，如果适当，也确定了用户的移动方向。

为检测语音信号，提供了包括两个麦克风M1和M2的麦克风阵列。麦克风阵列把检测到的声音信号转换成为电信号，该电信号首先由放大器V1和V2放大，然后，被馈送到信号处理单元PROC。然后，通过不同的数值或检测到的声音信号的处理，后者考虑用户各自的所在位置。然后，以这种方式处理的信号被馈送到语音识别单元REC，其把电信号转换成为词。最后，对应这些词的指令被馈送到系统管理器CSYS，用于控制系统。

麦克风阵列包括两个麦克风，两个麦克风可以方便地安装在各自电器外壳的左右两边。但是，麦克风阵列没有限制两个麦克风，可以超过两个麦克风。同样，使用具有发音方向性特性的方向性麦克风也是可能的，然后根据检测的用户的所在位置旋转该麦克风。

在基本设置中，优点在于能够在电器所放置的房间的进入区域的方向实施定向。因此，只要用户进入房间，电器立刻处于待用状态。

如果检测到多个可能的用户，那么，各种不同的处理是可以想象的。根据实施例，方向性特性总是适应首先所检测的用户，所以，麦克风阵列跟随这个用户。同样，麦克风阵列也跟随首先完成语音输入的用户。此外，在各种可能的用户之间完成经常的定向转换是可能的。最后，以这种方式，被检测物体的尺寸按顺序估算，以防止定向于用户的宠物。

此外，通过门的接触或灯开关检测用户进入房间而不通过红外检测器是可能的。最后，这样的接触与红外检测组合也是可能的。

根据进一步的实施例，检测装置可以由电器关断连续地激活。如果检测到用户，只是麦克风的方向性特性被适应，并且，语音识别被打开。如果用户发出指令，特别是发出打开被控制电器的指令，那么，将要确保电器的其它功能也将被激活。在这种方式，电器连续处于待用状态，仅为电器的要求消耗很低的功率输出。

本发明可以适用属于消费电子的各种电器的语音激励遥控装置，例如，电视机、录像机、DVD播放机、卫星接收机、电视/视频组合、音频装置或完整的音频系统，同样，适用于个人计算机或家用电器。

Claims (5)

1．用于语音激励的遥控装置，具有一个或多个麦克风(M1、M2)，用于把语音指令转换成为电信号，和一个语音识别单元(REC)，用于把这些电信号转换成为操作指令，其特征在于提供了检测用户所在位置的装置(IR、V3、CIR)，该装置对用户所在位置产生适应麦克风的方向性特性的信号。

2．按权利要求1所述的装置，其特征在于检测用户的所在位置的装置有一个或多个红外移动检测器。

3．按权利要求1或2所述的装置，其特征在于检测用户所在位置的装置有电接触点。

4．按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于提供的方向性麦克风定向于用户所在位置。

5．一种电子消费类装置，其特征在于采用了前述任何一个权利要求的装置。

Images