CN209784987U - 一种控制输出音量大小的系统及智能家电 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种控制输出音量大小的系统及智能家电，该系统包括音源采集模块、中央处理器和语音输出模块。音源采集模块实时采集周边环境中的声音；中央处理器处理声音以获得用户语音，并根据用户语音的音量值与预设基准音量值的大小对比，对应的对待输出音源信号进行正/负增益处理以增大/降低输出音量大小；语音输出模块将增益处理后的待输出音源信号输出。可见，用户说话的音量大小可决定待输出音源信号的音量大小，故用户无需手动操作即可按需调节输出音量。因此，本实用新型能够提高用户体验。

Description

一种控制输出音量大小的系统及智能家电

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种控制输出音量大小的系统及智能家电。

背景技术

随着智能语音交互控制类电器产品的普及率越来越高，用户对产品的易用性和人性化功能需求越来越大。

目前，用户可手动调整预置的音量大小控制按钮，来控制输出音量大小。

由于需要手动控制，故用户体验通常不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种控制输出音量大小的系统及智能家电，能够提高用户体验。

一方面，本实用新型提供了一种控制输出音量大小的系统，包括：

实时采集周边环境中的声音、将采集到的声音实时发送给中央处理器的音源采集模块；

处理所述音源采集模块发来的声音以获得用户语音、所述用户语音的第一音量值大于预设基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给语音输出模块的所述中央处理器；

输出所述中央处理器发来的增益处理后的待输出音源信号的所述语音输出模块。

进一步地，所述中央处理器包括：

处理所述音源采集模块发来的声音以获得用户语音、将获得的用户语音发送给音量计算单元的比较过滤单元；

计算所述比较过滤单元发来的用户语音的第一音量值的所述音量计算单元；

设定所述基准音量值的基准音量设定单元；

所述第一音量值大于所述基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给所述语音输出模块的音量增益控制单元。

进一步地，所述音量增益控制单元包括：

根据所述第一音量值和所述基准音量值的大小计算增益量或增益系数的计算子单元；

根据所述计算子单元计算出的增益量或增益系数对待输出音源信号进行增益处理的处理子单元。

进一步地，所述音源采集模块包括第一麦克风和第二麦克风；

其中，所述比较过滤单元包括环境噪音获取子单元和用户语音获取子单元；

其中，所述第一麦克风和所述第二麦克风，均用于实时采集周边环境中的声音；

所述环境噪音获取子单元，用于将所述第一麦克风采集到的声音处理为环境噪音，并将处理得到的环境噪音发送给所述用户语音获取子单元；

所述用户语音获取子单元，用于根据所述环境噪音获取子单元发来的环境噪音，将所述第二麦克风采集到的声音处理为用户语音。

进一步地，所述音源采集模块包括第三麦克风；

其中，所述比较过滤单元包括除燥子单元；

其中，所述第三麦克风，用于实时采集周边环境中的声音；

所述除燥子单元，用于滤除所述第三麦克风采集到声音中的环境噪音以获得用户语音。

进一步地，所述中央处理器包括：用于根据所述用户语音的语音内容生成待输出音源信息的语音识别单元。

进一步地，所述语音输出模块包括：

放大所述中央处理器发来的增益处理后的待输出音源信号的功率放大器；

播放所述功率放大器放大后的待输出音源信号的扬声器。

另一方面，本实用新型提供了一种智能家电，包括上述任一所述的控制输出音量大小的系统。

进一步地，所述智能家电为具有语音交互功能的智能语音交互类家电产品。

进一步地，所述智能家电为具有音视频播放功能的智能音视频播放类家电产品。

本实用新型提供了一种控制输出音量大小的系统及智能家电，该系统包括音源采集模块、中央处理器和语音输出模块。音源采集模块实时采集周边环境中的声音；中央处理器处理声音以获得用户语音，并根据用户语音的音量值与预设基准音量值的大小对比，对应的对待输出音源信号进行正/负增益处理以增大/降低输出音量大小；语音输出模块将增益处理后的待输出音源信号输出。可见，用户说话的音量大小可决定待输出音源信号的音量大小，故用户无需手动操作即可按需调节输出音量。因此，本实用新型能够提高用户体验。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的一种控制输出音量大小的系统的示意图；

图2是本实用新型一个实施例提供的另一种控制输出音量大小的系统的示意图；

图3是本实用新型一个实施例提供的又一种控制输出音量大小的系统的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种控制输出音量大小的系统，可以包括：

实时采集周边环境中的声音、将采集到的声音实时发送给中央处理器102的音源采集模块101；

处理所述音源采集模块101发来的声音以获得用户语音、所述用户语音的第一音量值大于预设基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给语音输出模块103的所述中央处理器102；

输出所述中央处理器102发来的增益处理后的待输出音源信号的所述语音输出模块103。

本实用新型实施例提供了一种控制输出音量大小的系统，包括音源采集模块、中央处理器和语音输出模块。音源采集模块实时采集周边环境中的声音；中央处理器处理声音以获得用户语音，并根据用户语音的音量值与预设基准音量值的大小对比，对应的对待输出音源信号进行正/负增益处理以增大/降低输出音量大小；语音输出模块将增益处理后的待输出音源信号输出。可见，用户说话的音量大小可决定待输出音源信号的音量大小，故用户无需手动操作即可按需调节输出音量。因此，本实用新型实施例能够提高用户体验。

本实施例中，由音源采集模块实时采集周边环境中的声音，并实时发送给中央处理器。这一声音包括一直存在的不同噪音程度的环境噪音和用户临时发出的用户语音。由于不同噪音程度的环境噪音的音量大小可以不稳定，为保证音量控制的准确性，中央处理器可以声音进行处理以滤除掉环境噪音，获得用户语音。由于声音通常是以波形来记录，波动大小可反映音量高低，故根据获得的用户语音的波形大小可获知其音量值。该音量值与基准音量值进行对比后，即可对应进行正/负增益处理，来调整待输出音源信号的音量大小。语音输出模块将增益处理后的待输出音源信号输出，用户即可听到音量被提高或降低的输出语音。当然，存在下一个待输出音源信号时，即可基于上一次使用的增益值来进行增益处理，持续起到音量调节效果，而无需用户反复发语音来调整。

举例来说，用户在与智能语音交互设备进行语音交互的过程中，周围临时持续发出房屋装修声音，使得用户不能听清设备回复的语音，故用户可以大声说话，以使设备在此之后所回复语音的音量相应提高。这样就不会影响用户与设备间的正常语音交互。当装修停止后，由于设备发声较高易导致用户听觉效果不佳，故用户可以小声说话，以使设备在此之后所回复语音的音量相应降低，如此用户与设备间同样可保持正常语音交互。当然，较为常用的，为保证调整的准确性，用户大声或小声说话时，可先说出用于激活这一输出音量大小控制操作的激活词，以免系统误操作。

在本实用新型的一个实施例中，请参考图2或图3，所述中央处理器102包括：

处理所述音源采集模块101发来的声音以获得用户语音、将获得的用户语音发送给音量计算单元1022的比较过滤单元1021；

计算所述比较过滤单元1021发来的用户语音的第一音量值的所述音量计算单元1022；

设定所述基准音量值的基准音量设定单元1023；

所述第一音量值大于所述基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给所述语音输出模块103的音量增益控制单元1024。

本实施例中，比较过滤单元用于处理声音来获得用户语音，进而由音量计算单元来计算该用户语音的音量值，如此，音量增益控制单元即可基于基准音量设定单元预先设定好的基准音量值，通过基准音量值和用户语音音量值的大小对比，来进行增益处理。

通常情况下，用户未发出语音时，采集到的声音即为环境噪音，波形较为平稳，一旦用户发出语音，就会引发波形突发大幅值波动，如此，比较过滤单元可以基于波形的变化情况来获得用户语音。基于此，音量计算单元可以根据波形的幅值大小来计算用户语音的音量值。该音量值大于基准值时执行正增益以增大输出音量大小，反之执行负增益。

具体地，由于用户说出一语音时，整个过程中的音量大小通常并不稳定，如此计算用户语音的音量值时，可以取用户语音对应波形的波峰波谷的平均值。

在本实用新型的一个实施例中，请参考图2或图3，所述音量增益控制单元1024包括：

根据所述第一音量值和所述基准音量值的大小计算增益量或增益系数的计算子单元10241；

根据所述计算子单元10241计算出的增益量或增益系数对待输出音源信号进行增益处理的处理子单元10242。

详细地，基于用户语音的音量值与基准值的大小对比，可决定是执行正增益还是负增益，基于两者间的相差程度，可决定增益程度。

通常情况下，可以增益量或增益系数来决定这一相差程度。比如，可以计算音量值减去基准值的差值，差值为正则执行正增益，差值为负则执行负增益，增益程度取决于该差值的绝对值大小。

再比如，还可以计算音量值除以基准值的商，商大于1则执行正增益，商小于1则执行负增益，增益程度取决于该商的具体数值。

上述比较过滤单元从采集到的声音中获取用户语音时，通常可以有下述两种实现方式：

方式1：先单独采集环境噪音，再根据环境噪音从采集的声音中获取用户语音；

方式2：直接从采集的声音中获取用户语音。

详细地，对应于上述方式1：

在本实用新型的一个实施例中，请参考图2，所述音源采集模块101包括第一麦克风1011和第二麦克风1012；

其中，所述比较过滤单元1021包括环境噪音获取子单元10211和用户语音获取子单元10212；

其中，所述第一麦克风1011和所述第二麦克风1012，均用于实时采集周边环境中的声音；

所述环境噪音获取子单元10211，用于将所述第一麦克风1011采集到的声音处理为环境噪音，并将处理得到的环境噪音发送给所述用户语音获取子单元10212；

所述用户语音获取子单元10212，用于根据所述环境噪音获取子单元10211发来的环境噪音，将所述第二麦克风1012采集到的声音处理为用户语音。

本实施例中，至少需要两个麦克风，其中一个麦克风采集的声音可单独用于获知环境噪音。

详细地，环境噪音获取子单元可以根据第一麦克风所采集到声音的波动情况，经处理以滤除掉用户语音所导致的波动，从而获得环境噪音的波动情况。

在获得环境噪音的波形图后，用户语音获取子单元可以对比其与第二麦克风所采集到声音的波形图，以滤除掉该波形图中环境噪音所导致的波动，从而获得用户语音的波动情况。

本实施例中由两个麦克风分别采集声音，并单独获得环境噪音，通常可使得数据结果更稳定、准确。此外，获得的环境噪音还可用于其他调节操作。比如，获得环境噪音后可根据其波动情况，先自动调整待输出音量大小。若用户体验后认为需要再次人为调整时，可再次发出语音命令以进行语音调整。

详细地，对应于上述方式2：

在本实用新型的一个实施例中，请参考图3，所述音源采集模块101包括第三麦克风1013；

其中，所述比较过滤单元1021包括除燥子单元10213；

其中，所述第三麦克风1013，用于实时采集周边环境中的声音；

所述除燥子单元10213，用于滤除所述第三麦克风1013采集到声音中的环境噪音以获得用户语音。

本实施例中，最少需要一个麦克风即可实现，该麦克风实时采集周边环境中的声音，即采集周边环境中的环境噪音和用户语音。

由于环境噪音一直存在，且波形较为平稳，波形幅值较小，而用户语音并非一直存在，且单次用户语音的持续时长较短，不同次用户语音的时间间隔通常较长，用户语音对应的波形幅值较大。基于这一区别，可以从声音的波形图中滤除掉环境噪音的部分而仅保留用户语音的部分。

可见，本实施例仅需一个麦克风即可支持输出音量控制操作，故产品成本相对较低。

当然，在其他实施例中，也可以由2个麦克风组成一麦克风组合，来共同采集周边环境中的声音，该声音经处理可获得用户语音。

在本实用新型的一个实施例中，请参考图2，所述中央处理器102包括：用于根据所述用户语音的语音内容生成待输出音源信息的语音识别单元1025。

本实施例中，设置有这一输出音量大小控制系统的设备可以为智能语音交互设备，如此，这一控制系统中还可以包括有语音识别单元，以识别用户语音的内容，进而决定待输出音源信号的内容。

可见，本实施例中，用户说出语音时，语音的内容可以决定待输出音源信号的内容，语音的音量可以决定待输出音源信号的音量大小，使得设备更加智能化，故用户体验好。

在本实用新型的一个实施例中，请参考图2或图3，所述语音输出模块103包括：

放大所述中央处理器102发来的增益处理后的待输出音源信号的功率放大器1031；

播放所述功率放大器1031放大后的待输出音源信号的扬声器1032。

此外，基于上述内容，本实用新型一个实施例还提供了一种智能家电，可以包括上述任一所述的控制输出音量大小的系统。

本实施例中，包括上述控制系统的设备可以为现有的任意一种智能家电，比如智能家用冰箱、智能家用空调、智能家用燃气灶、智能家用空气净化器、智能家用电视、智能家用音箱等。不过除了智能家电外，在其他实施例中，该设备同样可以为车载空调、车载音箱等非家电产品。

基于上述内容可知，该设备为智能家电时，该智能家电既可以具有语音交互功能，也可以不具有语音交互功能。

具有语音交互功能的智能家电内部，通常设置有上述语音识别单元，如此可以根据用户语音来决定待输出音源信息的内容，从而实现语音交互功能。如此，在本实用新型的一个实施例中，所述智能家电为具有语音交互功能的智能语音交互类家电产品。比如，可以为可语音交互的智能家用冰箱、智能家用空调、智能家用燃气灶、智能家用空气净化器等。

不具有语音交互功能的智能家电内部，通常可不设置上述语音识别单元，如此，无需对用户语音的语音内容进行识别，仅计算其音量值即可。如此，在本实用新型的一个实施例中，所述智能家电为具有音视频播放功能的智能音视频播放类家电产品。比如，可以为不可语音交互但可播放音视频信息的智能家用电视、智能家用音箱等。如此，待输出音源信号即可以为待播放的电视节目、待播放的歌曲等。

综上所述，本实用新型的实施例具有至少如下有益效果：

1、本实用新型实施例中，控制输出音量大小的系统包括音源采集模块、中央处理器和语音输出模块。音源采集模块实时采集周边环境中的声音；中央处理器处理声音以获得用户语音，并根据用户语音的音量值与预设基准音量值的大小对比，对应的对待输出音源信号进行正/负增益处理以增大/降低输出音量大小；语音输出模块将增益处理后的待输出音源信号输出。可见，用户说话的音量大小可决定待输出音源信号的音量大小，故用户无需手动操作即可按需调节输出音量。因此，本实用新型实施例能够提高用户体验。

2、本实用新型实施例中，中央处理器还可以包括语音识别单元。用户说出语音时，语音的内容可以决定待输出音源信号的内容，语音的音量可以决定待输出音源信号的音量大小，使得设备更加智能化，故用户体验好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃····〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本实用新型中所提供的各个实施例均可根据需要而相互组合，例如任意两个、三个或更多个实施例中的特征相互组合以构成本实用新型的新的实施例，这也在本实用新型的保护范围内，除非另行说明或者在技术上构成矛盾而无法实施。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制输出音量大小的系统，其特征在于，包括：

实时采集周边环境中的声音、将采集到的声音实时发送给中央处理器的音源采集模块；

处理所述音源采集模块发来的声音以获得用户语音、所述用户语音的第一音量值大于预设基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给语音输出模块的所述中央处理器；

输出所述中央处理器发来的增益处理后的待输出音源信号的所述语音输出模块。

2.根据权利要求1所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述中央处理器包括：

处理所述音源采集模块发来的声音以获得用户语音、将获得的用户语音发送给音量计算单元的比较过滤单元；

计算所述比较过滤单元发来的用户语音的第一音量值的所述音量计算单元；

设定所述基准音量值的基准音量设定单元；

所述第一音量值大于所述基准音量值时对待输出音源信号进行正增益处理以增大输出音量大小、所述第一音量值小于所述基准音量值时对待输出音源信号进行负增益处理以降低输出音量大小、将增益处理后的待输出音源信号发送给所述语音输出模块的音量增益控制单元。

3.根据权利要求2所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述音量增益控制单元包括：

根据所述第一音量值和所述基准音量值的大小计算增益量或增益系数的计算子单元；

根据所述计算子单元计算出的增益量或增益系数对待输出音源信号进行增益处理的处理子单元。

4.根据权利要求2所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述音源采集模块包括第一麦克风和第二麦克风；

其中，所述比较过滤单元包括环境噪音获取子单元和用户语音获取子单元；

其中，所述第一麦克风和所述第二麦克风，均用于实时采集周边环境中的声音；

所述环境噪音获取子单元，用于将所述第一麦克风采集到的声音处理为环境噪音，并将处理得到的环境噪音发送给所述用户语音获取子单元；

所述用户语音获取子单元，用于根据所述环境噪音获取子单元发来的环境噪音，将所述第二麦克风采集到的声音处理为用户语音。

5.根据权利要求2所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述音源采集模块包括第三麦克风；

其中，所述比较过滤单元包括除燥子单元；

其中，所述第三麦克风，用于实时采集周边环境中的声音；

所述除燥子单元，用于滤除所述第三麦克风采集到声音中的环境噪音以获得用户语音。

6.根据权利要求1所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述中央处理器包括：用于根据所述用户语音的语音内容生成待输出音源信息的语音识别单元。

7.根据权利要求1至6中任一所述的控制输出音量大小的系统，其特征在于，

所述语音输出模块包括：

放大所述中央处理器发来的增益处理后的待输出音源信号的功率放大器；

播放所述功率放大器放大后的待输出音源信号的扬声器。

8.一种智能家电，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一所述的控制输出音量大小的系统。

9.根据权利要求8所述的智能家电，其特征在于，

所述智能家电为具有语音交互功能的智能语音交互类家电产品。

10.根据权利要求8所述的智能家电，其特征在于，

所述智能家电为具有音视频播放功能的智能音视频播放类家电产品。