TW201248495A - Voice control system and method thereof - Google Patents

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Hua Zou
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Description

201248495 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種語音控制系統’尤其涉及—種應用於個 人電腦（Personal Computer，PC)的語音控制系統及 方法。 【先前技術】 陶2]微軟新推出的Windows 7系統具有語音識別功能，其可 以通過麥克風獲取語音，並通過特定的程式將語音訊號 轉換為特定的電訊號，從而通過語音訊號控制電腦進行 工作。然而’ Windows 7系統必須在作業系統正常運行 的狀態下才能識別語音，當電腦關機後，Windows 7系 統便不能識別語音，如此，電腦“開機，，的動作便無法 通過語音控制方式來完成。 【發明内容】 [0003] 鑒於以上情況，有必要提供一種可通過語音控制電子設 備開機的語音控制系統。 [0004] 另，還有必要提供一種語音控制方法。 [0005] 一種語音控制系統，應用於電子設備，該電子設備外接 麥克風，用於採集用戶的語音命令，該語音控制系統包 括語音晶片、微控制器及主板，該語音晶片與麥克風和 微處理器電性連接，語音晶片在上電時用於接收用戶的 語音命令並將該語音命令與預存的語音訊號相比對，若 該語音命令與預存的語音訊號一致，語音晶片向微控制 器發送中斷訊號，微控制器與主板電性連接，以在接收 到所述中斷矾號後向主板發送對應的控制訊號，主板依 100118531 表單編號A0101 第4頁/共18頁 201248495 據所述控制訊號執行對應的命令。 [0006] 一種語音控制方法，應用於電子設備，該語音控制方法 包括如下步驟：a :將語音訊號錄入電子設備；b :在電 子设備上電狀態下，用戶發出語音命令，並通過電子設 備偵測外部語音命令；c :電子設備比對語音命令與預存 的語音訊號，若該語音命令與語音訊號一致，則執行步 驟d，否則，返回步驟b ; d :向電子設備的主板發送控制 訊號；e :主板接收所述控制訊號，並執行對應的命令。 [0007] 本發明的語音控制系統利用語音晶片識別用戶的語音， 進而通過微控制器和主板執行相關命令以進一步控制電 子設備。當該電子設備在上電但處於關機狀態時，該語 音控制系統可通過微控制器向主板發送開機訊號，以通 過主板控制電子設備開機。 【實施方式】 [0008] 請參閱圖1，本發明的較佳實施方式提供一種語音控制系 統100，其應用於電腦等電子設備中。該語音控制系統 100用於執行電子設備開機、關機及各種應用程式，如上 網。 [0009] 100118531 該語音控制系統100包括錄音軟體10、麥克風20、主板 30、微控制器40、語音晶片50及記憶體60。該錄音軟體 10為安裝於電子設備内的一應用軟體或程式，該麥克風 20外接於電子設備上’該主板30、微控制器40、記憶醴 60及語音晶片5〇設於電子設備内部。該麥克風20、微控 制器40和記憶體6〇均與語音晶片50電性連接，該主板30 與微控制器40電性連接。 表單编號A0101 第5頁/共18頁 1002031209-0 201248495 [_該錄音軟體⑽於在作業线運行時，為用戶提供操作 /1面。用戶可通過滑鼠或鍵料輸人裝置點擊該錄音軟 體10以選擇是否需要錄音，當用戶選擇需要錄音時，錄 音軟體10即向主板30觸發_請求命令。 则麥克風则於採集用戶的語音城，並將語音訊號傳送 至#吾音晶片50。 [_主板则於將錄音㈣_送的請求命令通賴控制器 40傳送至a日日片5〇。同時主板3〇用於在微控制器4〇的 控制下啟動電子設備或在執行系統的其他應用程式等。 闕微控㈣40驗喊語音晶㈣發送的巾斷訊號，並依 據中斷訊號控制主板3〇或進一步控制錄音軟體1(^請結 合參閱圖2，該微控制器4〇包括時鐘端子SCLK、資料端子 SDATA、通用輸入輸出端子Gpi〇及控制訊號端子LA])〇、
LAD1、LAD2、LAD3。該時鐘端子SCLK和資料端子SDATA 與語音晶片50電性連接，用於將錄音請求命令傳送至語 音晶片50。該通用輸入輸出端子GPI〇與語音晶片5〇電性 連接，用於接收語音晶片5〇發送的中斷訊號。該控制訊 號端子LAD0、LAD1、LAD2、LAD3與主板30電性連接， 以便與主板30建立通訊。例如，在錄音階段，當微控制 器40收到語音晶片50發送的中斷訊號時，則通過主板3〇 向錄音軟體10發送控制命令以提示可執行錄音操作。在 語音識別階段，當微控制器40收到語音晶片50發送的中 斷訊號時，則向主板30發送一控制訊號（如電子設備開 機所需的PWRBTN開機訊號），以控制主板30執行相關命 令0 100118531 第6頁/共18頁 表單編號A0101 201248495 [0014] 語音晶片50包括時鐘引-CU、資料引腳DATA、中斷引 腳1NT及串列外設介面（Serial Peripheral Internee ’ SPI) 引腳 SPISCK 、 SPISI 、 spics 、 spis〇 。該 Ο ο [0015] 時4里引腳CLK、資料引腳DATA、中斷引腳INT分別與微控 制器40的時鐘端子SCLK、資料端子SDATA、通用輸入輸 出端子GPIO電性連接，其中，中斷引腳INT用於觸發中斷 訊號。該串列外設介面引_SPISCK、SPISI、spics、 SPISO與記憶體60電性連接，以與記憶體6〇建立通訊。 在錄音階段，該語音晶片50用於回應錄音請求命令以進 入錄音模式，進而通過微控制器4〇控制錄音軟體1〇進行 兩次錄音操作提示。同時，該語音晶片用於比對由麥克 風20兩次傳送的語音訊號，若兩次語音訊號一致，則將 該語音訊號保存在記憶體60内，並向微控制器40發送中 斷訊號以提示錄音成功。若兩次語音訊號不一致’則向 微控制器40發送另一中斷訊號以提示錄音失敗。在語音 識別階段’該語音晶片50用於將麥克風2〇重新傳送的語 音命令與預先保存的語音訊號進行比對，並依據比對結 果向微控制器40發送中斷訊號，以通過為微控制器40控 制主板30執行相應的請求，例如開機請求。 下面結合圖3及圖4說明該語音控制系統100的操作流程， 在本實施例中，以用戶需要請求電子設備執行開機命令 來說明該語音控制系統100的控制方法’該語音控制方法 包括如下步驟： 步驟S1 :用戶預先將語音訊號（如“開機”）通過錄音 軟體10和麥克風20錄入電子設備中，該步驟包括如下子 100118531 表單編號A0101 第7頁/共18頁 1002031209-0 [0016] 201248495 步驟： [0017] 子步驟Sll :用戶啟動錄音軟體10，並通過輸入裝置點擊 “開始錄音”等類似功能表，錄音軟體10向主板30觸發 一請求命令； [0018] 子步驟S12 :主板30通過微控制器40將請求命令傳送至語 音晶片5 0， [0019] 子步驟S1 3 :語音晶片50接收請求命令，並從空閒模式切 換至錄音模式，並向微控制器40觸發一中斷訊號，以通 過微控制器40控制錄音軟體10向用戶提示可執行第一次 錄音操作； [0020] 子步驟S14 :用戶通過麥克風20進行第一次錄音（如“開 機”），語音訊號進入語音晶片50並被保存在記憶體60 内； [0021] 子步驟S15 :語音晶片50再向微控制器40觸發一中斷訊號 ，以通過微控制器控制錄音軟體10向用戶提示可執行第 二次錄音操作； [0022] 子步驟S16 :用戶通過麥克風20進行第二次錄音，錄音内 容與第一次錄音内容一致（如“開機”），第二次錄音 的語音訊號進入語音晶片50並被保存在記憶體60内； [0023] 子步驟S17 :語音晶片50比對兩次錄音内容，若一致，則 執行子步驟S18，若不一致，則執行子步驟S19 ; [0024] 子步驟S18 :將語音訊號（如“開機”）保存在記憶體60 中，並通過錄音軟體10提示錄音成功； 100118531 表單編號A0101 第8頁/共18頁
I I 201248495 [0025] [0026] [0027] Ο [0028] [0029] ο [0030] [0031] 100118531 子步驟S1 9 :提示錄音失敗，若需要重新錄音，返回子步 驟S14，否則結束錄音。 步驟S2 :當用戶在電子設備關機後需要通過語音識別功 能執行開機操作時（注：此時雖然電子設備關機，但仍 需連接電源，即語音晶片50仍處於上電狀態），語音晶 片50偵測外部語音’用戶可通過麥克風2〇錄入“開機” 的語音命令； 步驟S3 :語音晶片50接收該語音命令，並與預存的語音 訊號相比對，若該語音命令與預存的語音訊號一致，則 執行步驟S4，否則返回步驟S2 ; 步驟S4 :語音晶片50向微控制器40發送中斷訊號，以控 制微控制器40向主板30發送一控制訊號（如PWRBTN開機 訊號）； 步驟S5 :主板30接收所述控制訊號（如PWRBTN開機訊號 )，進而執行對應的命令（如開啟電子設備以唤醒作業 系統）。如此’用戶即可通過語音控制電子設備開機。 可以理解，在電子設備開機後，用戶還可以通過該語音 控制系統100的主板30進一步控制電子設備實現上網、視 窗切換、功能表選擇及關機等功能，只要預先在語音晶 片50内錄入所述功能對應的語音訊號即可。 本發明的語音控制系統100利用語音晶片50識別用戶的語 音，進而通過微控制器40向主板30發送PWRBTN開機訊號 ，以使主板30執行開機命令，藉此通過語音控制處於關 機狀態的電子設備開機。該語音控制系統的語音晶片 表單編號A0101 第9頁/共18頁 1002031209-0 201248495 5 0具有語音識別功能，無需依靠特定的程式，且語音識 別準確率高。 [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] 综上'所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉 凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效 修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明較佳實施方式的語音控制系統的功能模組圖 ， 圖2係圖1所示的語音控制系統的部分電路圖； 圖3係本發明較佳實施方式的語音控制方法的流程圖； 圖4係本發明較佳實施方式的語音控制方法的語音錄入步 驟的流程圖。 【主要元件符號說明】 語音控制系統：100 錄音軟體：10 麥克風：20 主板：30 微控制器：40
時鐘端子：SCLK
數據端子：SDATA
通用輸入輸出端子：GPIO 100118531 表單編號A0101 第10頁/共18頁 1002031209-0 [0044] 201248495 [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] Ο
控制訊號端子：LAD0、LAD1、LAD2、LAD3 語音晶片· 5 0 時鐘引腳：CLK 數據引腳：DATA 中斷引腳：INT 串列外設介面引腳：SPISCK、SPISI、SPICS、SPISO 記憶體：60 ο 100118531 表單編號A0101 第11頁/共18頁 1002031209-0

Claims (1)

  1. 201248495 七、申請專利範圍： 1 · ~種語音控制系統，應用於電子設備，該電子設傷外接麥 克風’用於採集用戶的語音命令’其改良在於：該語音控 制系統包括語音晶片、微控制器及主板，該語音晶片與麥 克風和微處理器電性連接，語音晶片在上電時用於接收用 戶的語音命令並將該語音命令與預存的語音訊號相比對， 若該語音命令與預存的語音訊號一致，語音晶片向微控制 器發送中斷訊號，微控制器與主板電性連接，以在接收到 所述中斷訊號後向主板發送對應的控制訊號，主板依據所 述控制訊號執行對應的命令。 2 .如申請專利範圍第1項所述之語音控制系統，其中所述控 制訊號為開機訊號，所述主板用於控制電子設備開機。 3 .如申請專利範圍第1項所述之語音控制系統，其中所述語 音控制系統包括錄音軟體，該錄音軟體用於在啟動時向主 板觸發請求命令，主板將該請求命令通過微控制器傳送至 語音晶片，語音晶片回應該請求命令以進入錄音模式。 4 .如申請專利範圍第1項所述之語音控制系統，其中所述語 音控制系統包括記憶體，所述記憶體與語音晶片電性連接 ，用於儲存通過麥克風預先錄入的語音訊號。 5 .如申請專利範圍第1項所述之語音控制系統，其中所述語 音晶片包括時鐘引腳、資料引腳、中斷引腳及串列外設介 面引腳，所述微控制器包括時鐘端子、資料端子、通用輸 入輸出端子及控制訊號端子，所述語音晶片的時錄弓丨腳、 資料引腳、中斷引腳分別與微控制器的時鐘端子、資料端 子、通用輸入輸出端子電性連接，所述語音晶片的串列外 100118531 表單編號A0101 第12頁/共18頁 1002031209-0 201248495 設介面引腳與記憶體電性連接，所述微控制器的控制訊號 端子與主板電性連接。 6 .如申請專利範圍第3項所述之語音控制系統，其中所述語 音晶片用於在錄音階段向微控制器發送中斷訊號以通過微 控制器控制錄音軟體進行兩次錄音操作提示。 7 .如申請專利範圍第6項所述之語音控制系統，其中所述語 音晶片用於在錄音階段比對由麥克風兩次傳送的語音訊號 ，若所述兩次傳送的語音訊號一致，則保存該語音訊號。 8 . —種語音控制方法，應用於電子設備，其改良在於：該語 音控制方法包括如下步驟： a:將語音訊號錄入電子設備； b :在電子設備上電狀態下，用戶發出語音命令，並通過 電子設備偵測外部語音命令； c :電子設備比對語音命令與預存的語音訊號，若該語音 命令與語音訊號一致，則執行步驟d，否則，返回步驟b ; d:向電子設備的主板發送控制訊號； e :主板接收所述控制訊號，並執行對應的命令。 9 .如申請專利範圍第8項所述之語音控制方法，其中所述步 驟a還包括如下子步驟： al :啟動電子設備的一錄音軟體，錄音軟體向用戶觸發請 求命令； a2 :電子設備的一語音晶片從空閒模式切換至錄音模式， 並控制錄音軟體向用戶提示執行第一次錄音操作； a3 :用戶進行第一次錄音，電子設備保存語音訊號； a4 :語音晶片控制錄音軟體向用戶提示執行第二次錄音操 作； 100118531 表單編號A0101 第13頁/共18頁 1002031209-0 201248495 a5 :用戶進行第二次錄音，電子設備保存語音訊號； a 6 :語音晶片比對兩次錄音，若一致，則提示錄音成功， 若不一致，則提示錄音失敗。 10 .如申請專利範圍第8項所述之語音控制方法，其中所述控 制訊號為開機訊號，所述主板用於控制電子設備開機。 100118531 表單編號A0101 第14頁/共18頁 1002031209-0
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