CN202590338U - 一种带有语音功能的手柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种带有语音功能的手柄。语音采集模块，将采集到的语音信号传输到语音预处理模块，进行去噪、信号放大处理，语音识别模对所述语音预处理模块传输过来的语音信号块进行模式匹配，并将匹配出的结果经过识别电路转换成电信号，通过控制模块将电信号与预存在存储模块中的控制命令关系对应进行对比，并将对比结果转换成控制命令输出。本实用新型提供的技术方案让玩家的双手变得轻松，使玩家能够能更自然的操控游戏设备，能够更好的给玩家带来游戏体验。

Description

一种带有语音功能的手柄

技术领域

本实用新型涉及一种语音识别技术，特别涉及一种游戏控制技术。 

背景技术

随着社会的发展，游戏产业在日渐成熟，人们对娱乐生活的需求也逐渐增多。随着科技的发展，游戏手柄的体积越来越小，样式越来越精美，功能越来越多，令人们在玩游戏的时候操作更方便更舒服。 

近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场。人们预计，未来10年内，语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。语音识别听写机在一些领域的应用被美国新闻界评为1997年计算机发展十件大事之一。很多专家都认为语音识别技术是2000年至2010年间信息技术领域十大重要的科技发展技术之一。语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 

发明人在发明本实用新型过程中发现：现有的游戏手柄虽然外观不断完善，但是功能上仍然是只具有传统的按键、摇杆，却没有语音识别的功能。随着科技的发展语音技术、硬件设备都已经发展的很成熟，将语音与游戏手柄结合起来是完全可行的。 

本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的近距离体感互动装置，能够克服现有的体感游戏的推广存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。 

发明内容

本实用新型的目的在于，通过语音来操作游戏的方式给玩家带来更好的游戏体验。所要解决的技术问题是，如何将语音识别并转换为数字信号映射到键盘上控制游戏。这项发明有利于语音识别的推广，非常适于实用。 

本实用新型的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方 案来实现。 

依据本实用新型提出的一种带有语音功能的手柄，所述一种带有语音功能的手柄包括：语音采集模块：用于采集语音信号并传输给语音预处理模块；语音预处理模块：将接收到的语音信号进行去噪、信号放大处理；语音识别模块：将接收到的处理后的语音信号进行模式匹配，并将匹配出的结果输出到识别电路；识别电路：将匹配出的语音信号转换成电信号；存储模块：用于存储语音模板数据、控制命令对应关系数据等；控制模块：将电信号与预存在存储模块中的控制命令关系对应进行对比，并将对比结果转换成制命令后输出。 

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 

较佳的，前述的一种带有语音功能的手柄，其中所述带有语音功能的手柄还包括：提供电力资源的电源模块。 

较佳的，前述的一种带有语音功能的手柄，其中所述语音采集模块可以是麦克风。 

较佳的，前述的一种带有语音功能的手柄，其中所述带有语音功能的手柄还包括：无线接口。 

较佳的，前述的一种带有语音功能的手柄，其中所述无线接口还包括：基于蓝牙的无线接口、基于2.4GHz的无线接口、基于WIFI的无线接口、以及基于红外的无线接口中的至少一个。 

借由上述技术方案，本实用新型的前述的一种带有语音功能的手柄至少具有下列优点及有益效果：本实用新型通过利用游戏手柄采集语音信号并转换成控制命令控游戏，从而使游戏的实现方式多元化，提高了游戏实现方式的灵活性，有利于语音识别的推广；另外，本实用新型的前述的一种带有语音功能的手柄可以使用户在游戏中进行手部其他运动，有助于用户的腕部健康，非常适于实用。 

综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。 

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1为本实用新型的一种带有语音功能的手柄示意图。 

图2为本实用新型的一种带有语音功能的手柄原理图。 

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种带有语音功能的手柄装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 

图1示出了本实用新型具体实施例的一种带有语音功能的手柄，该游戏手柄包括：语音采集模块1、语音预处理模块2、语音识别模块3、识别电路4、存储模块5、控制模块6，另外该一种带有语音功能的手柄还可以包括除图1中显示的元器件外地其他组成部件。例如：无线接口、电源模块等。下面对本发明涉及到的一种带有语音功能的手柄的各元件逐一进行说明。 

语音采集模块1主要用于采集语音信号，并将采集到的语音信号传输到语音预处理模块2进行预处理。语音采集可通过语音采集器实现，例如普通的麦克就可以采集语音信号，成本较低并且易于实现。本实用新型不限制采集器的类型。 

语音预处理模块2主要用于对语音采集模块1传输过来的语音信号进行去除噪音处理、信号放大处理，经过处理后的语音信号在传输到语音识别模块3进行识别，可以提高语音信号识别的准确度，得出正确的识别结果，同时也能有提高语音识别的速度，给予快速反应。 

语音识别模块3主要是将接收到的预处理过的语音信号与参考模板进行匹配，将匹配分数最高的参考模板作为识别结果并经识别电路4转换成电信号。 

语音识别过程主要包括语音信号的预处理、特征提取、模式匹配几个部分。预处理包括预滤波、采样和量化、加窗、端点检测、预加重等过程。语音信号识别最重要的一环就是特征参数提取。提取的特征参数必须满足以下的要求：(1)提取的特征参数能有效地代表语音特征，具有很好的区分性；(2)各阶参数之间有良好的独立性；(3)特征参数要计算方便，最好有高效的算法，以保证语音识别的实时实现。 

在训练阶段，将特征参数进行一定的处理后，为每个词条建立一个模型，保存为模板库。在识别阶段，语音信号经过相同的通道得到语音特征参数，生成测试模板，与参考模板进行匹配，将匹配分数最 高的参考模板作为识别结果。同时，还可以在很多先验知识的帮助下，提高识别的准确率。 

实际上在训练阶段的模板库录取是一项预先设置好的数据库比对功能，他可以针对使用者发出的声音的声波进行区分，声波包括(1)频率：波形表现出的弹簧式的伸缩。(2)振幅：也就是一个周期中的最大振幅，波形表现出山峰式的起伏。我们已知振幅就是音量，频率就是音调。波纹特征记录该使用者的声波频率和振幅的特点并进行存储，当再次收到对应声音后，与库中的声音模板对比声波的频率，振幅等特征记录，对比匹配，分数最高的作为识别结果。此功能可以实现不同人说出的话的区分，从而根据不同人的不同声音实现一系列扩展的功能方式，例如小孩使用卡通风格，男人使用蓝黑风格，女人使用粉红风格，这样通过训练阶段的模板库就能够实现一系列个性的功能及特点。 

语音识别系统原理图见图2，图中我们可以看出语音识别的本质就是一种模式识别的系统样式，包括特征的提取，模式的匹配，参考模式库等等基本的元素单元。语音信号其实是一种典型的非平稳信号种类，内含呼吸气流，外部的噪音电流和干扰等等是的语音信号不能直接用于特征提取，需要进行前期的特殊处理。前期处理包括预滤波，采样和量化，分帧，加窗，预加重，断点检测等等。经过前期处理的语音数据可以进行特征参数提取的过程。在训练与录制过程中，将特征参数经过一系列的处理之后，为每个词条取得一个模型，存成模板库或语音库。在识别阶段，语音信号由相同的通道得到语音参数，生成一个测试模块，与参考或模板库进行匹配，将匹配中最合适，也就是分数最高的参考或模板作为一个最佳的识别结果进行处理。后续的处理还可以包括更高更好的层次的词法，句法和文法处理等等，从而最后得出一个输入的信号语音转变成文本或命令，新号，等等。 

语音识别系统流程解析，语音识别系统首先由一个最简单的语音输入，可以是大小，高低，粗细，等等不同的声源发出的声音，需要靠近语音设备，当输入到该设备后，首先进行一个预处理，进行滤波，采样，量化，分帧，加窗，预加重端点等技术的处理，从而使输入的语音信号相对平稳以供设备更好的接受，这样设备就可以顺利的进行特征提取，把输入的语音信号进行一个明显的亮化处理，之后有两个阶段，分别为识别与训练，在训练阶段，就是一种语音模板库的建立，每个语音信号在提取以后都会与事先预设的模板语音库进行比对，从 而更准确的进行下一步的处理，在识别阶段语音信号经过相同的通道得到参数，生成测试模板，与参考模板进行匹配，匹配最好的一个结果作为最后的识别结果，从而经过识别与训练两个阶阶段，都到达测度估计的环节，这时候需要对提取的信息进行一个测度的估计，处理过程中会掺杂是真测度的评估，在测度估计整体评估完后，进行识别决策的一个处理，中间会参考专家知识的一个模块进行决策的处理，最终产生相对准确的识别结果。 

语音识别系统结束后的处理，当输入的语音经过一系列语音识别系统后还需要发射类似指令的东西进行与键盘或案件的映射匹配，这个过程是一个关键的环节。 

识别电路4主要用于将语音信号转换成电信号，与语音识别模块3、控制模块6、存储模块5均相连接。识别电路4接收到语音模块3传输过来的语音信号后通过与预存在存储模块5中的电信号对应关系进行比对，最后得出正确的电信号输出到控制模块6。识别电路4也可以预存语音信号与电信号识别信息的对应关系，传输过来的语音信号经过对应关系确认后，传输出请求信号的标识信息到存储模块5进行下一步确认。识别电路4中也可以预先存储有信号识别信息和游戏控制命令标识信息的对应关系信息，这样，识别电路4在确定出控制者执行的语音信息后，可以根据其存储的该对应关系信息确定出需要输出的执行命令的标识信息。本实用新型不限制识别电路4的具体结构、语音信号标示信息、游戏命令标识信息的具体实现方式等等。 

存储模块5与控制模块6、识别电路4均相连接，是用于存放数据与指令的半导体存储单元，存储模块5主要用于缓冲数据、数据交换、指令与程序对应关系、以及存储信息等。存储模块5可以预先存储语音信号标识信息与游戏控制命令标识信息的对应关系信息，比如：语音信号识别信息为向右，对应的游戏控制命令标识信息为游戏手柄功能按键右按键，语音信号识别信息为出拳，标对应的游戏控制命令标识信息为游戏手柄ok键等。存储模块5可以包括挥发性存储介质以及非挥发性存储介质。存储模块5的容量可以根据终端设备的实际需要而设置。本实用新型不限制存储模块5的具体型号等。 

控制模块6与识别电路4、存储模块5相连接，主要用于控制整个游戏手柄的逻辑、关系、控制命令等。当控制模块6接收到识别电路4传送过来电信号后，控制模块6会将其与预存在存储模块5中的控制命令对应关系进行比对确认，并将确认后的控制命令信号通过无 线接口传输到对端设备。 

无线接口设置于游戏手柄内，主要用于数据的传输。控制模块6传输过来的控制命令通过无线接口传输到对端设备，进行控制操作。 

电源模块为整个游戏手柄各部件提供电力资源，电源模块可以包括：碱性电池或者可充电电池等。 

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (5)

1.一种带有语音功能的手柄，其特征在于，所述游戏手柄包括：语音采集模块：用于采集语音信号并传输给语音预处理模块；

语音预处理模块：将接收到的语音信号进行去噪、信号放大处理；

语音识别模块：将接收到的处理后的语音信号进行模式匹配，并将匹配出的结果输出到识别电路；

识别电路：将匹配出的语音信号转换成电信号；

存储模块：用于存储语音模板数据、控制命令对应关系数据；

控制模块：将电信号与预存在存储模块中的控制命令关系对应进行对比，并将对比结果转换成制命令后输出。

2.如权利要求1所述的一种带有语音功能的手柄，其特征在于，所述带语音功能的手柄还包括：提供电力资源的电源模块。

3.如权利要求1所述的一种带有语音功能的手柄，其特征在于，所述语音采集模块可以是麦克风。

4.如权利要求1所述的一种带有语音功能的手柄，其特征在于，所述的带有语音识别功能的游戏手柄还包括无线接口。

5.如权利要求4所述的一种带有语音功能的手柄，其特征在于，所述无线接口模块包括：基于蓝牙的无线接口、基于2.4GHz的无线接口、基于WIFI的无线接口、以及基于红外的无线接口中的至少一个。 

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