CN207783234U - 用于灯具开关的语音识别控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于灯具开关的语音识别控制装置，包括拾音电路，用于拾取外部语音；处理器，与拾音电路相连以用于识别所拾取的外部语音，处理器的芯片内设有音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块和语音比对库模块；控制电路，与处理器相连，用于将处理器的输出信号转换为控制信号；开关电路，与控制电路相连，接收控制信号以对灯具进行开关控制；以及供电电路，与处理器和开关电路分别相连，以提供电能，本实用新型很好地避免其它声音对灯具产生误动作，用户直接用特点语言控制灯光操作，无需在控制前对灯光进行语音唤醒动作，方便用户使用，该装置还能完全关断灯具供电，灯具在关断时不会有待机功耗。

Description

用于灯具开关的语音识别控制装置

技术领域

本实用新型涉及灯控装置领域，具体涉及一种用于灯具开关的语音识别控制装置。

背景技术

电灯开关是一种常见的电源控制装置，用于控制灯具电源的通断，常规的灯具开关都是通过开关按键来实现电源的开与关，也有厂商针对不同场景添加如：声控、感应控制等开关。

目前，现有的声控开关一般状态下为关断状态，当声音传感器接收到声音时，控制电路导通，以达到开启电灯的目的。这类声控开关通过环境中发出的声响作为操作依据，实现了自动开启的功能，但是这类声控开关对所有声音都进行响应，无法对接收到的声音信号进行分辨，即无分辨能力，因此，现有的声控开关误触发较多，影响用户使用体验。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种用于灯具开关的语音识别控制装置，以解决现有声控开关对声音无分辨能力，导致误触发较多，从而影响用户使用体验感的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于灯具开关的语音识别控制装置，包括：

拾音电路，用于拾取外部语音；

处理器，与所述拾音电路相连以用于识别所拾取的外部语音，所述处理器的芯片内设有音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块和语音比对库模块；

控制电路，与所述处理器相连，用于将处理器的输出信号转换为控制信号；

开关电路，与所述控制电路相连，接收控制信号以对灯具进行开关控制；以及

供电电路，与所述处理器和开关电路分别相连，以提供电能。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述拾音电路由麦克风、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容组成；所述第一电容和第二电容分别连接在麦克风的第一引脚和第二引脚，所述麦克风所拾取的语音信号分别经第一电容和第二电容耦合输入到处理器的MIC+引脚和MIC-引脚；所述第一电阻和第二电阻组成麦克风的上、下偏置电路，所述第一电阻的一端与麦克风的第一引脚相连，第一电阻另一端接地，所述第二电阻的一端与麦克风的第二引脚相连，第二电阻另一端与麦克风供电电源相连，所述麦克风供电电源来由处理器提供。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述拾音电路中还设有用于供电滤波的第三电容，所述第三电容为有极性电容，第三电容的正极与第二电阻的电源输入端相连，第三电容的负极接地。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述处理器的芯片型号为HF9916。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述控制电路由第一三极管、第三电阻和第四电阻组成，所述第一三极管为NPN型三极管，第一三极管的基极通过第三电阻与处理器的信号输出引脚相连，第四电阻的一端与第一三极管的发射极相连，另一端接地。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述开关电路由继电器和第一二极管组成，所述继电器的线圈的一端与第一三极管的集电极相连，线圈的另一端与供电电路的电压输出端相连，且线圈的另一端还与第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极接地；所述继电器的常开触点串联接入灯具的电源回路中，以对灯具的电源进行开关控制。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述供电电路的输入端与市电相连，供电电路的输出端所输出的电压为5V。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述语音识别控制装置还包括复位电路，所述复位电路由第二三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容和第五电容组成，所述第二三极管为NPN型三极管，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第五电阻与供电电源相连，第六电阻的一端与基极相连，第六电阻的另一端分成两路，其一路通过第四电容与第五电阻的电源接入端相连，其另一路通过第七电阻连接到地，所述第五电容并联于第二三极管的集电极与发射极之间，第二三极管的集电极还连接到处理器的复位引脚，以输出复位信号。

本实用新型的用于灯具开关的语音识别控制装置可以达到如下有益效果：

本实用新型的用于灯具开关的语音识别控制装置，通过包括：拾音电路，用于拾取外部语音；处理器，与所述拾音电路相连以用于识别所拾取的外部语音，所述处理器的芯片内设有音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块和语音比对库模块；控制电路，与所述处理器相连，用于将处理器的输出信号转换为控制信号；开关电路，与所述控制电路相连，接收控制信号以对灯具进行开关控制；以及供电电路，与所述处理器和开关电路分别相连，以提供电能，使得本实用新型通过采用语音识别技术，只要发声符合语音库特征即可控制开关操作，也很好的避免其它声音对灯具产生误动作，用户直接用特点语言控制灯光操作，无需在控制前对灯光进行语音唤醒动作，方便用户使用，该装置还能完全关断灯具供电，灯具在关断时不会有待机功耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型用于灯具开关的语音识别控制装置提供的一实例的系统框图；

图2为控制器提供的一实例的处理器芯片引脚连接图；

图3为拾音电路提供的一实例的电路图；

图4为控制电路与开关电路提供的一实例的电路图；

图5为复位电路提供的一实例的电路图。

图中：MIC、麦克风，R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻，R5、第五电阻，R6、第六电阻，R7、第七电阻，C1、第一电容，C2、第二电容，C3、第三电容，C4、第四电容，C5、第五电容，Q1、第一三极管，Q2、第二三极管，KM1、继电器，D1、第一二极管。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型的用于灯具开关的语音识别控制装置，包括：

拾音电路，用于拾取外部语音；

处理器，与所述拾音电路相连以用于识别所拾取的外部语音，所述处理器的芯片内设有音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块和语音比对库模块；

控制电路，与所述处理器相连，用于将处理器的输出信号转换为控制信号；

开关电路，与所述控制电路相连，接收控制信号以对灯具进行开关控制；以及

供电电路，与所述处理器和开关电路分别相连，以提供电能。

如图2所示，所述处理器的芯片型号为HF9916，其处理器芯片连接电路如图，其中38(PA12)引脚为控制信号输出引脚，用于输出控制信号到控制电路；43(MIC+)引脚和44(MIC-)引脚为音源输入引脚，用于输入来自拾音电路的音源信号；45(MICBIAC)引脚用于为麦克风MIC的供电电源；22(TICERST)引脚为复位引脚，用于接入复位电路，其电路中还设有C6至C14电容。芯片HF9916由内部音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块、语音比对库模块组成芯片工作的最小系统，该系统工作时通过拾音电路采集声源，经过芯片HF9916内部音频减噪再经运算放大，再将放大的语音信号转化为数字信号，中央处理器把处理过的数字信号与内部语音比对库预存的词语声源作比较达运算对比，如果符合识别的相似度一定值，则通过芯片38(PA12)引脚输出高电压(开灯)或低电压(关灯)。

如图3所示，所述拾音电路由麦克风MIC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2组成；所述第一电容C1和第二电容C2分别连接在麦克风MIC的第一引脚和第二引脚，所述麦克风MIC所拾取的语音信号分别经第一电容C1和第二电容C2耦合输入到处理器的MIC+引脚和MIC-引脚；所述第一电阻R1和第二电阻R2组成麦克风MIC的上、下偏置电路，所述第一电阻R1的一端与麦克风MIC的第一引脚相连，第一电阻R1另一端接地，所述第二电阻R2的一端与麦克风MIC的第二引脚相连，第二电阻R2另一端与麦克风MIC供电电源相连，所述麦克风MIC供电电源来由处理器提供，所述拾音电路中还设有用于供电滤波的第三电容C3，所述第三电容C3为有极性电容，第三电容C3的正极与第二电阻R2的电源输入端相连，第三电容C3的负极接地。

具体地实施中，麦克风MIC拾取语音信号经第一电阻R1和第二电阻R2耦合输入到处理器芯片的MIC+脚和MIC-脚，以实现音源的采集。

如图4所示，所述控制电路由第一三极管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4组成，所述第一三极管Q1为NPN型三极管，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与处理器的PA12信号输出38脚相连，第四电阻R4的一端与第一三极管Q1的发射极相连，另一端接地；所述开关电路由继电器KM1和第一二极管D1组成，所述继电器KM1的线圈的一端与第一三极管Q1的集电极相连，线圈的另一端与供电电路的电压输出端相连，且线圈的另一端还与第一二极管D1的阴极相连，所述第一二极管D1的阳极接地；所述继电器KM1的常开触点串联接入灯具的电源回路中，以对灯具的电源进行开关控制，如图，常开触点的两端分别串联接入灯具电源的火线中，接入点分别为L和L1。

具体实施中，当处理器芯片输出的PA12为高电压时第一三极管Q1导通，第一三极管Q1导通后，继电器KM1线圈的两端形成电压差，此时继电器KM1的常开触点闭合，使得灯具的电源回路导通，则灯具开灯，反之灯具关灯。

具体实施中，所述供电电路的输入端与市电相连，供电电路的输出端所输出的电压为5V。

如图5所示，所述语音识别控制装置还包括复位电路，所述复位电路由第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第四电容C4和第五电容C5组成，所述第二三极管Q2为NPN型三极管，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过第五电阻R5与供电电源相连，第六电阻R6的一端与基极相连，第六电阻R6的另一端分成两路，其一路通过第四电容C4与第五电阻R5的电源接入端相连，其另一路通过第七电阻R7连接到地，所述第五电容C5并联于第二三极管Q2的集电极与发射极之间，第二三极管Q2的集电极还连接到处理器的复位引脚，以输出复位信号。

将本实用新型的语音识别控制装置通过供电电路直接连接市电，再将开关电路端连接到灯具，即可实现灯具控制电路的连接；

另外，在使用前，需在预录入用于灯具开关控制的语音信号，例如，“打开电灯”作为开灯语音，“关闭电灯”作为关灯语音，当然，也可以采用其它语音作为控制语音，再次不做一一举例。

打开电灯时，当用户说出“打开电灯”：语音信号被麦克风MIC拾取，被拾取的音源经处理器的音频减噪、运算放大、模数转换和语音比对库，匹配并确认后，处理器即在38脚(PA12)输出高电平的开灯信号，控制电路和开关电路控制继电器KM1响应后把灯具打开；

关闭电灯时，当用户说出“关闭电灯”：语音信号被麦克风MIC拾取，被拾取的音源经处理器的音频减噪、运算放大、模数转换和语音比对库，匹配并确认后，处理器即在38脚(PA12)输出低电平的开灯信号，控制电路和开关电路控制继电器KM1响应后把灯具关闭。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，包括：

拾音电路，用于拾取外部语音；

处理器，与所述拾音电路相连以用于识别所拾取的外部语音，所述处理器的芯片内设有音频减噪模块、运算放大模块，模数转换模块和语音比对库模块；

控制电路，与所述处理器相连，用于将处理器的输出信号转换为控制信号；

开关电路，与所述控制电路相连，接收控制信号以对灯具进行开关控制；

供电电路，与所述处理器和开关电路分别相连，以提供电能。

2.根据权利要求1所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述拾音电路由麦克风、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容组成；所述第一电容和第二电容分别连接在麦克风的第一引脚和第二引脚，所述麦克风所拾取的语音信号分别经第一电容和第二电容耦合输入到处理器的MIC+引脚和MIC-引脚；所述第一电阻和第二电阻组成麦克风的上、下偏置电路，所述第一电阻的一端与麦克风的第一引脚相连，第一电阻另一端接地，所述第二电阻的一端与麦克风的第二引脚相连，第二电阻另一端与麦克风供电电源相连，所述麦克风供电电源来由处理器提供。

3.根据权利要求2所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述拾音电路中还设有用于供电滤波的第三电容，所述第三电容为有极性电容，第三电容的正极与第二电阻的电源输入端相连，第三电容的负极接地。

4.根据权利要求3所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述处理器的芯片型号为HF9916。

5.根据权利要求4所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述控制电路由第一三极管、第三电阻和第四电阻组成，所述第一三极管为NPN型三极管，第一三极管的基极通过第三电阻与处理器的信号输出引脚相连，第四电阻的一端与第一三极管的发射极相连，第四电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述开关电路由继电器和第一二极管组成，所述继电器的线圈的一端与第一三极管的集电极相连，线圈的另一端与供电电路的电压输出端相连，且线圈的另一端还与第一二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极接地；所述继电器的常开触点串联接入灯具的电源回路中，以对灯具的电源进行开关控制。

7.根据权利要求6所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述供电电路的输入端与市电相连，供电电路的输出端所输出的电压为5V。

8.根据权利要求7所述的用于灯具开关的语音识别控制装置，其特征在于，所述语音识别控制装置还包括复位电路，所述复位电路由第二三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容和第五电容组成，所述第二三极管为NPN型三极管，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第五电阻与供电电源相连，第六电阻的一端与基极相连，第六电阻的另一端分成两路，其一路通过第四电容与第五电阻的电源接入端相连，其另一路通过第七电阻连接到地，所述第五电容并联于第二三极管的集电极与发射极之间，第二三极管的集电极还连接到处理器的复位引脚，以输出复位信号。