CN218384495U - 一种语音识别设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种语音识别设备和车辆，语音识别设备包括包括数字信号处理器、反相单元、音频合成器、麦克风、音频播放器，所述音频合成器的输入端与所述麦克风的输出端连接，所述反相单元的输入端与所述数字信号处理器的输出端连接，所述反相单元的输出端与所述音频合成器的输入端连接，所述数字信号处理器的输出端与所述音频播放器的输入端连接；所述语音识别设备还包括感应所述音频播放器工作状态的状态传感器，所述反相单元的控制端与所述状态传感器的输出端连接。本申请提供的语音识别设备和车辆能够动态检测车机的音频播放器的工作状态，来确定是否采集参考信号进行语音识别功能的消噪，以保证异常情况下的语音识别准确率。

Description

一种语音识别设备和车辆

技术领域

本申请涉及语音识别技术领域，具体涉及一种语音识别设备和车辆。

背景技术

现有车机语音识别通过从麦克风采集模拟信号经模数转换器转换成数字声音信号发送给处理器进行识别。在很多情况下车内会同时存在喇叭输出声音的情况，对于语音识别来说这个噪音就是干扰信号，现在很多车机的做法是把喇叭的声音作为参考音给到处理器让软件通过算法把这路声音去掉以提取麦克风中采集到的需要识别的声音。

上述语音识别的软件消噪需要依赖喇叭输出的信号作为参考信号，如果喇叭或者功放出现问题，此时处理器仍然会将喇叭输出的信号作为参考信号，那么此时的参考信号就会成为干扰信号严重影响语音识别。

实用新型内容

本申请提供一种语音识别设备和车辆，用于缓解功放和喇叭异常时，语音识别的准确率受到严重影响的问题。

在一方面，本申请提供一种语音识别设备，可选地，包括数字信号处理器、反相单元、音频合成器、麦克风、音频播放器，所述音频合成器的输入端与所述麦克风的输出端连接，所述反相单元的输入端与所述数字信号处理器的输出端连接，所述反相单元的输出端与所述音频合成器的输入端连接，所述数字信号处理器的输出端与所述音频播放器的输入端连接；所述语音识别设备还包括感应所述音频播放器工作状态的状态传感器，所述反相单元的控制端与所述状态传感器的输出端连接。

可选地，所述语音识别设备包括传感器信号接收器，所述传感器信号接收器的输入端与所述状态传感器连接，所述传感器信号接收器的输出端与所述反相单元电性连接。

可选地，所述语音识别设备包括第一模数转换器，所述第一模数转换器的输入端连接所述麦克风的输出端，所述第一模数转换器的输出端连接所述音频合成器的输入端。

可选地，所述语音识别设备包括语音数据存储器；所述数字信号处理器的输入端与所述语音数据存储器的输出端连接。

可选地，所述语音识别设备中的所述音频播放器包括功率放大器和喇叭，所述功率放大器的输入端连接所述数字信号处理器的输出端，所述功率放大器的输出端连接所述喇叭。

可选地，所述反相单元包括第一开关件和反相器，所述第一开关件的输出端连接所述反相器的输入端，所述第一开关件的输入端连接所述数字信号处理器，所述第一开关件的控制端连接所述传感器信号接收器，所述反相器的输出端连接所述音频合成器的输入端。

可选地，所述语音识别设备中的所述传感器信号接收器包括第二模数转换器和控制器，所述第二模数转换器的输入端连接所述状态传感器，所述第二模数转换器的输出端连接所述控制器，所述控制器的输出端连接所述反相单元。

可选地，所述语音识别设备中的所述控制器在接收到所述第二模数转换器发送的喇叭状态失效信号持续第一时长时，发送中断信号至所述反相单元。

可选地，所述语音识别设备中的所述传感器信号接收器包括第一电阻、第二电阻和比较器，所述第一电阻和所述第二电阻串联在第一电源和地之间，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接所述比较器的第一输入端，所述状态传感器连接在所述比较器的第二输入端，所述比较器的输出端连接所述反相单元。

另一方面，本申请还提供一种车辆，可选地，包括如上所述的语音识别设备。

如上所述，本申请提供的语音识别设备和车辆能够动态检测车机的音频播放器的工作状态，来确定是否采集参考信号进行语音识别功能的消噪，以保证异常情况下的语音识别准确率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的语音识别设备的结构图。

图2为本申请图1实施例基础上的语音识别设备的结构图。

图3为本申请另一实施例的语音识别设备中反相单元的结构图。

图4为本申请一实施例的语音识别设备中传感器信号接收器的结构图。

图5为本申请一实施例的语音识别设备中传感器信号接收器的电路图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一方面，本申请提供一种语音识别设备，图1为本申请一实施例的语音识别设备的结构图。

请参阅图1，在一实施例中，语音识别设备包括数字信号处理器10、麦克风20、音频播放器30、反相单元40和音频合成器50。

音频合成器50的输入端与麦克风20的输出端连接。反相单元40的输入端与数字信号处理器10的输出端连接，反相单元40的输出端与音频合成器50的输入端连接，数字信号处理器40的输出端与音频播放器30的输入端连接。

语音识别设备还包括感应音频播放器30工作状态的状态传感器60，反相单元40与状态传感器60的输出端连接。

示例性地，语音识别设备中的音频合成器50通过从麦克风20获取语音命令信号进行语音识别。数字信号处理10可以发送音频播放信号给音频播放器30 进行音频播放。可以理解地，如果在音频播放的同时接收到语音命令信号，则麦克风20获取的模拟声音信号包括了用户的语音命令信号和音频播放器30的音频播放信号。也就是说，音频合成器50对语音命令的识别过程会受到音频播放器30发出的声音信号影响。因此，当音频播放器30发出的声音信号影响了语音识别时，反相单元40以发送给音频播放器30的音频播放信号作为参考信号，以消除麦克风20获取的语音命令信号中的噪音。可以理解地，音频播放器 30故障时，反相单元40仍然在发送音频播放信号至音频播放器30，而此时麦克风20获取的语音命令信号中则不再含有音频播放器30的音频播放信号。示例性地，状态传感器60用于在检测到音频播放器30故障时，发送让反相单元 40停止提取参考信号的指令，以提高语音识别的准确率，减小参考信号对音频合成器50语音识别的干扰。

可选地，状态传感器60可以是声音传感器、震动感应器、电性感应器及磁性感应器等可用于检测喇叭工作状态的各种感应器。示例性地，声音传感器可以使用驻极体电路实现，以探测音频播放器30发出的模拟声音信号。示例性地，震动感应器可以贴近喇叭32设置，以探测喇叭32声膜的震动情况。示例性地，电性感应器可以探测喇叭32在故障前后的电性差异，磁性感应器可以探测喇叭 32在故障前后的磁性差异。

图2为本申请图1实施例基础上的语音识别设备的结构图。

请参阅图2，在一实施例中，语音识别设备包括传感器信号接收器70，传感器信号接收器70的输入端与状态传感器60连接，传感器信号接收器70的输出端与反相单元40电性连接。

在本实施例中，数字信号处理器10输出的音频播放信号，发送至音频播放器30以进行音频播放的同时，也同时发送至反相单元40，以使音频合成器50 使用反相后的音频播放信号对麦克风20获取的语音命令信号进行合成滤波处理。从而准确提取用户所表达的语音命令信号，使语音识别更加的准确。传感器信号接收器70用于接收状态传感器60发送的音频播放器30的工作状态信息，并在音频播放器30故障时控制反相单元40停止发送反相后的参考信号，从而使音频合成器50不再进行合成滤波处理，以避免对此时语音命令的错误识别。

请继续参阅图2，在一实施例中，语音识别设备包括第一模数转换器80，第一模数转换器80的输入端连接麦克风20的输出端，第一模数转换器80的输出端连接音频合成器50的输入端。

在本实施例中，第一模数转换器80用于将麦克风20发送来的模拟声音信号转换为数字声音信号并发送给音频合成器50。

请继续参阅图2，在一实施例中，语音识别设备包括语音数据存储器90。数字信号处理器10的输入端与语音数据存储器90的输出端连接。

在本实施例中，语音数据存储器90被配置为存储各种音频播放数据例如音乐文件、录音文件及视频文件等。在需要音频播放时，语音数据存储器90将音频播放数据发送给数字信号处理器10进行解码处理，数字信号处理器10将解码获得的音频播放信号发送给反相单元40和音频播放器30。

请继续参阅图1和图2，在一实施例中，语音识别设备中的音频播放器30 包括功率放大器31和喇叭32。功率放大器31的输入端连接数字信号处理器10 的输出端，功率放大器31的输出端连接喇叭32。

在本实施例中，功率放大器31用于接收数字信号处理器10发送的音频播放信号并传送给喇叭32播放。

需要说明的是，在以上实施例中，本申请对于喇叭32的数量不做限定，可以根据需要进行设置。示例性地，在车辆的应用实践中，音频播放器30中的喇叭32数量可以选择四个、五个、六个等。

图3为本申请另一实施例的语音识别设备中反相单元的结构图。

请参阅图3，在另一实施例中，反相单元40包括第一开关件L和反相器41，第一开关件L的输出端连接反相器41的输入端，第一开关件L的输入端连接数字信号处理器11，第一开关件L的控制端连接传感器信号接收器70，反相器41 的输出端连接音频合成器50的输入端。

在本实施例中，在接收到音频播放器30故障的信息后，传感器信号接收器 70控制第一开关件L断开以停止反相器41将反相后的参考信号发送至音频合成器50。需要说明的是，本申请对于开关件的类型不做限定。语音识别设备中的第一开关件L可以选自MOS场效应管、结型场效应管、晶体管及继电器中的至少一种。在其他实施例中，传感器信号接收器70可以直接使能反相器41是否发送反相后的参考信号以进行音频合成。

图4为本申请一实施例的语音识别设备中传感器信号接收器的结构图。

请参阅图4，在一实施例中，语音识别设备中的传感器信号接收器70包括第二模数转换器71和控制器72。

第二模数转换器71的输入端连接状态传感器60，第二模数转换器71的输出端连接控制器72，控制器72的输出端连接反相单元40。

在本实施例中，第二模数转换器71用于将状态传感器60发送的模拟信号转换为数字开关信号并发送给控制器72，控制器72根据数字开关信号判断是否控制反相单元40发送反相后的参考信号以进行音频合成。

在一实施例中，语音识别设备中的控制器71在接收到第二模数转换器发送的喇叭32状态失效信号持续第一时长时，发送中断信号至反相单元40。

示例性地，当喇叭32发出的声音信号连续六秒钟低于35分贝时，可以判断音频播放器30故障以停止使用参考信号。在另一实施例中，判断喇叭32故障的声音阈值可以根据喇叭32的当前音量等级确定。例如，在当前播放控制的音量等级为3级时，声音阈值可以为60分贝；在当前播放控制的音量等级为5 级时，声音阈值可以为90分贝。需要说明的是，第一时长可以选自五秒钟、十秒钟或十五秒钟等其他时间长度，本申请对此不做限定。

图5为本申请一实施例的语音识别设备中传感器信号接收器的电路图。

请参阅图5，在一实施例中，语音识别设备中的传感器信号接收器70包括第一电阻R1、第二电阻R2和比较器D。

第一电阻R1和第二电阻R2串联在第一电源V和地之间，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接比较器D的第一输入端，状态传感器60连接在比较器D的第二输入端，比较器D的输出端连接反相单元40。

在本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2用于分压并提供合适的基准电压。状态传感器60发送的电压信号和基准电压通过比较器D输出数字开关信号，以控制反相单元40是否发送反相后的参考信号以进行音频合成。

另一方面，本申请还提供一种车辆，包括如上所述的语音识别设备。

示例性地，车辆通过如上所述语音识别设备执行语音识别的步骤包括：

车主在车内听着音乐，突然功率放大器31或喇叭32故障没有声音输出，但是此时车主又想通过语音控制车机，比如打开空调，打开车窗等。车机中的状态传感器60检测到车内功率放大器31或喇叭32的声音连续五秒钟低于70 分贝时，发送信号给数字信号处理器10，数字信号处理器10判断车内的音频播放器30故障并做出停止采集喇叭32所要播放音频的参考信号的处理。对于语音识别功能则只处理麦克风20采集到的语音命令信号，以保证语音识别的正常使用。

如上所述，本申请提供的语音识别设备和车辆能够动态检测车机的音频播放器的工作状态，来确定是否采集参考信号进行语音识别功能的消噪，以保证异常情况下的语音识别准确率。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种语音识别设备，其特征在于，包括数字信号处理器、反相单元、音频合成器、麦克风、音频播放器，所述音频合成器的输入端与所述麦克风的输出端连接，以能够进行语音识别；所述反相单元的输入端与所述数字信号处理器的输出端连接，所述反相单元的输出端与所述音频合成器的输入端连接，以能够将所述数字信号处理器输出的参考信号反相处理后发送至所述音频合成器；所述数字信号处理器的输出端与所述音频播放器的输入端连接，以能够进行音频播放；

所述语音识别设备还包括感应所述音频播放器工作状态的状态传感器，所述反相单元的控制端与所述状态传感器的输出端连接，以在所述音频播放器故障时停止提取所述参考信号。

2.如权利要求1所述的语音识别设备，其特征在于，所述语音识别设备包括传感器信号接收器，所述传感器信号接收器的输入端与所述状态传感器连接，所述传感器信号接收器的输出端与所述反相单元电性连接，以能够接收所述状态传感器发送的所述音频播放器的工作状态信息。

3.如权利要求2所述的语音识别设备，其特征在于，所述语音识别设备包括第一模数转换器，所述第一模数转换器的输入端连接所述麦克风的输出端，所述第一模数转换器的输出端连接所述音频合成器的输入端，以能够将所述麦克风的模拟声音信号转换为数字声音信号。

4.如权利要求2所述的语音识别设备，其特征在于，所述语音识别设备包括语音数据存储器，所述语音数据存储器被配置为存储音频播放数据；所述数字信号处理器的输入端与所述语音数据存储器的输出端连接。

5.如权利要求2所述的语音识别设备，其特征在于，所述音频播放器包括功率放大器和喇叭，所述功率放大器的输入端连接所述数字信号处理器的输出端，所述功率放大器的输出端连接所述喇叭。

6.如权利要求2所述的语音识别设备，其特征在于，所述反相单元包括第一开关件和反相器，所述第一开关件的输出端连接所述反相器的输入端，所述第一开关件的输入端连接所述数字信号处理器，所述第一开关件的控制端连接所述传感器信号接收器，所述反相器的输出端连接所述音频合成器的输入端。

7.如权利要求2-6任一项所述的语音识别设备，其特征在于，所述传感器信号接收器包括第二模数转换器和控制器，所述第二模数转换器的输入端连接所述状态传感器，所述第二模数转换器的输出端连接所述控制器，以将所述状态传感器发送的模拟信号转换为数字开关信号；所述控制器的输出端连接所述反相单元，以控制所述反相单元提取所述参考信号。

8.如权利要求7所述的语音识别设备，其特征在于，所述控制器能够在接收到所述第二模数转换器发送的喇叭状态失效信号持续第一时长时，发送中断信号至所述反相单元。

9.如权利要求2-6任一项所述的语音识别设备，其特征在于，所述传感器信号接收器包括第一电阻、第二电阻和比较器，所述第一电阻和所述第二电阻串联在第一电源和地之间，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接所述比较器的第一输入端，所述状态传感器连接在所述比较器的第二输入端，所述比较器的输出端连接所述反相单元。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的语音识别设备。

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