TW201417577A - 聲控電視機及其提高語音接收效果的方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種聲控電視機及其提高語音接收效果的方法。該聲控電視機包括電視機本體，其內安裝有語音接收裝置及感測單元，感測單元感測該電視機本體相距預設的距離範圍內是否有用戶，當感測到用戶時，感測單元還感測用戶相對於電視機本體所在的方位及用戶距離電視機本體的距離；該電視機還包括處理器，處理器用於根據所感測到用戶相對於電視機所在的方位來調整語音接收裝置的方位，及根據測裝置所感測到用戶距離電視機本體的距離來調節語音接收裝置所接收到的語音信號。

Description

聲控電視機及其提高語音接收效果的方法

本發明涉及電視機技術領域，具體涉及一種聲控電視機及其提高語音接收效果的方法。

近年來，聲控技術運用在電視機上已成為一種趨勢，搭載有聲控的電視機越來越受人們的喜愛。目前市面上的聲控電視主要有兩種，一種是將聲音接收裝置如麥克風安裝在電視機本體上，一種是將聲音接收裝置如麥克風安裝在電視機的遙控器上。將聲音接收裝置安裝在遙控器上的，當遙控器丟失或者找不到時，電視機的聲控功能便無法正常啟用。將聲音接收裝置安裝在電視機本體上，用戶在使用電視機時往往會與電視機有一段距離時，受這段距離的影響，聲音接收裝置所接收到的語音會有不同程度的衰減及參夾一定的雜音資訊。如此，當用戶與電視機的距離過大時，這種聲控電視便存在所接收到的語音清晰度不高的問題，進而導致其聲控功能失靈。

為了解決現有技術中聲控電視機在用戶離電視機較遠、用戶的聲音較小時用戶語音指令識別能力較差的技術問題，有必要提供一種能改善對用戶語音識別的聲控電視機。

為達到上述目的，本發明提供一種聲控電視機，包括一電視機本體，所述電視機本體內安裝有用於接收語音資訊的語音接收裝置；所述電視機本體上安裝有感測單元，所述感測單元用於感測與所述電視機本體相距一預設的距離範圍內是否有用戶，當在該預設的距離範圍內感測到用戶時，所述感測單元還用於感測該用戶相對於所述電視機本體所處的方位及該用戶與所述電視機本體的距離；所述聲控電視機還包括一處理器，所述處理器用於根據所述感測單元所感測到該用戶相對於所述聲控電視機的方位來調整所述語音接收裝置相對於所述聲控電視機的方位，以及用於根據所述感測裝置所感測到的用戶與所述電視機本體的距離調整所述語音接收裝置所接收到的語音信號。

此外，本發明還提供一種提高上述聲控電視機的語音接收效果的方法，該方法包括以下步驟：

在所述聲控電視機上安裝一人體感測器以感測與所述聲控電視機相距一預設的距離範圍內是否有用戶；

在所述聲控電視機上安裝一方位感測器和一距離感測器以分別感測用戶相對於所述聲控電視機的方位及感測該用戶與所述聲控電視機的距離；以及

在所述聲控電視機上安裝可調節方位的語音接收裝置及處理器以利用所述處理器根據所述方位感測器感測到的方位來調節語音接收裝置的方位，及根據所述距離感測器感測到的距離來調整所述語音接收裝置所接收到的語音信號。

相對於現有技術，本發明所提供的聲控電視機及其提高語音接收效果的方法，通過感測用戶相對於聲控電視機所在的方位來調整語音接收裝置的方位，及根據感測用戶距離電視機的距離來相應放大語音接收裝置所接收到語音信號，從而改善了聲控語音的品質，使聲控電視機能接收到更清晰的語音信號以提高其聲控功能的效率。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，其為本發明一實施方式中的聲控電視機100的示意圖。該聲控電視機100的電視機本體10上設置有用於接收用戶語音命令的語音接收裝置、喇叭50及若干按鍵60，如調音量鍵、調頻道鍵、開機鍵等。

請參閱圖2，其為本發明一實施方式中的聲控電視機100的功能模組圖。該聲控電視機100包括語音接收裝置20，感測單元30及與語音接收裝置20和感測單元30相連接的處理器40。

感測單元30，用於感測與聲控電視機100相距一預設距離範圍內是否有用戶，及當感測到與聲控電視機100相距的該預設距離範圍內有用戶時，感測單元30還用於感測用戶相對於聲控電視機100所處的方位及感測用戶距離聲控電視機100的具體距離。在本實施方式中，該感測單元30包括一用於感測用戶的人體感測器31、一用於感測用戶位於聲控電視機100方位的方位感測單元32及一用於感測用戶距離聲控電視機100距離的距離感測器33。其中，該方位感測單元用於感測用戶相對於聲控電視機100所處的方位。

語音接收裝置20，用於接收聲控電視機100的使用者的語音命令並將所接收到的語音命令轉化為數位信號。該語音接收裝置20包括語音命令提取單元21及與語音命令提取單元21相連接的語音命令識別單元22。

語音命令提取單元21用於在聲控電視機100的話音及環境噪音中提取出用戶的語音命令。在本實施方式中，語音命令提取單元21包括一非指向性麥克風211、一單指向性麥克風212及與單指向性麥克風212轉動連接的轉動裝置213。單指向性麥克風212用於接收預定方向範圍和預定距離範圍內的語音資訊，該語音資訊包括用戶的語音命令、聲控電視機100的話音及其它環境噪音。單指向性麥克風212活動地安裝於轉動裝置213上，轉動裝置213用於根據處理器40的驅動帶動所述單指向性麥克風212轉動以使單指向性麥克風212指向特定的方向。

此外，語音命令提取單元21還包括一運算放大器214，運算放大器214與麥克風的輸出端相連接，用於對麥克風所接收到的語音資訊進行優化放大處理。在本實施方式中，該運算放大器214可為一差分放大器215。該差分放大器215包括一與單指向性麥克風212相連接的正向輸入端和一與非指向性麥克風211相連接的負向輸入端。如此，該差分放大器215可有效地抵消掉兩麥克風所接收到的噪音干擾信號，放大所接收到的用戶語音信號。

語音識別單元22用於識別語音命令提取單元21所提取出來的語音命令，並將所識別到的語音命令轉化為數位信號。

處理器40，用於根據感測單元30所感測到的用戶的方位來調節語音接收裝置20的方向。在本實施方式中，處理器40是根據方位感測單元32所感測到的用戶所在的方向來調節單指向性麥克風212所指向的方向。具體的，處理器40根據感測單元30所感測到的用戶的方位來驅動轉動裝置213發生轉動，進而帶動單指向性麥克風212轉動直至單指向性麥克風212指向用戶。處理器40，用於根據感測單元30所感測到的用戶距離電視機的距離來調節運算放大器214對麥克風所接收到的用戶語音命令的增益值。具體的，處理器40是根據距離感測器33所感測到的用戶距離聲控電視機100的距離來調整運算放大器214的增益值。其中，該增益值與用戶與聲控電視機100的距離的平方成正比。如此，以減少該用戶的語音信號在放大時的失真度。

如圖3所示，當用戶在A位置時，用戶距離聲控電視機100的距離為1個距離單位d（該距離單位d可由系統設置或用戶自行設置），此時，處理器40將運算放大器214的增益值調整為1；當用戶位置發生變動，由A位置轉移到B位置時，用戶距離聲控電視機100的距離為2d，此時，處理器40將運算放大器214的增益值調整為4。

請參見圖4，本發明還提供了一種上述聲控電視機100的提高語音接收效果的方法，其包括以下步驟：

步驟S401，人體感測器31是否在聲控電視機100的預設範圍內感測到用戶，若是，則進入步驟S402，若否，則結束流程。在本實施方式中，在同一時間內，只有一個用戶控制聲控電視機100。

步驟S402，距離感測器33感測用戶與聲控電視機100的距離及方位感測單元32感測用戶相對於聲控電視機100所在的方位。

步驟S403，處理器40根據方位感測單元32所感測到的方位驅動轉動裝置213轉動，進而帶動單指向性麥克風212指向用戶所在的方向；同時，處理器40根據距離感測器33所感測到用戶與聲控電視機100的距離調節運算放大器214的增益值。在本實施方式中，在預設的距離範圍內，運算放大器214的增益值正比於用戶距離聲控電視機100的距離的平方。

相對於現有技術，本發明所提供的聲控電視機及其提高語音接收效果的方法，通過感測用戶相較於聲控電視機所在的方位來調整語音接收裝置的方位，及根據感測用戶與聲控電視機之間的距離相應的放大語音接收裝置所接收到語音信號，從而提高了聲控語音的品質，使聲控電視機能接收到更清晰的語音信號以提高其聲控功能的效率，給人們的生活帶來方便。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

100．．．聲控電視機

10．．．電視機本體

20．．．語音接收裝置

21．．．語音命令提取單元

211．．．非指向性麥克風

212．．．單指向性麥克風

213．．．轉動裝置

214．．．運算放大器

215．．．差分放大器

22．．．語音命令識別單元

30．．．感測單元

31．．．人體感測器

32．．．方位感測單元

33．．．距離感測器

40．．．處理器

50．．．喇叭

60．．．按鍵

圖1為本發明一實施方式中的聲控電視機的示意圖。

圖2為圖1所示聲控電視機的功能模組圖。

圖3為用戶與聲控電視機的方位與距離的示意圖。

圖4為本發明一實施方式中的聲控電視機的提高語音接收效果的方法的流程圖。

20．．．語音接收裝置

21．．．語音命令提取單元

211．．．非指向性麥克風

212．．．單指向性麥克風

213．．．轉動裝置

214．．．運算放大器

215．．．差分放大器

22．．．語音命令識別單元

30．．．感測單元

31．．．人體感測器

32．．．方位感測單元

33．．．距離感測器

40．．．處理器

Claims (12)

1. 一種聲控電視機，其包括一電視機本體，其改良在於：
   所述電視機本體內安裝有用於接收語音資訊的語音接收裝置；所述電視機本體上安裝有感測單元，所述感測單元用於感測與所述電視機本體相距一預設的距離範圍內是否有用戶，當在該預設的距離範圍內感測到用戶時，所述感測單元還用於感測該用戶相對於所述電視機本體所處的方位及該用戶與所述電視機本體的距離；
   所述聲控電視機還包括一處理器，所述處理器用於根據所述感測單元所感測到該用戶相對於所述聲控電視機的方位來調整所述語音接收裝置相對於所述聲控電視機的方位，以及用於根據所述感測裝置所感測到的用戶與所述電視機本體的距離調整所述語音接收裝置所接收到的語音信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的聲控電視機，其中，所述處理器將所述語音接收裝置相對於所述聲控電視機的方位調整到與該用戶相對於所述聲控電視機的方位一致。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的聲控電視機，其中，所述語音接收裝置包括一語音命令提取單元及一語音命令識別單元，所述語音命令提取單元用於在所述聲控電視機的話音及環境噪音中提取出用戶的語音命令，所述語音命令識別單元用於識別所述語音命令提取單元所提取出來的語音命令，並將所識別到的語音命令轉化為數位信號。
4. 如申請專利範圍第3項所述的聲控電視機，其中所述語音命令提取單元包括一非指向性麥克風，一單指向性麥克風、一與所述單指向性麥克風相連接的轉動裝置及一運算放大器，所述轉動裝置的轉動帶動所述單指向性麥克風轉動，所述運算放大器與所述非指向性麥克風及所述單指向性麥克風的輸出端相連接，用於抵消所述兩麥克風所接收到的噪音資訊及放大所述兩麥克風所接收到的用戶語音命令。
5. 如申請專利範圍第4項所述的聲控電視機，其中，所述處理器“根據所述感測單元所感測到該用戶相對於所述聲控電視機的方位來調整所述語音接收裝置相對於所述聲控電視機的方位”是指所述處理器將所述單指向性麥克風指向用戶相當對於該聲控電視機所在的方位。
6. 如申請專利範圍第4項所述的聲控電視機，其中，所述運算放大器為一差分放大器，所述差分放大器包括一正向輸入端及一負向輸入端，所述兩輸入端中的一輸入端與所述單指向性麥克風的輸出端相連接，所述兩輸入端中的另一輸入端與所述非指向性麥克風的輸出端相連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述的聲控電視機，其中，所述感測裝置包括一人體感測器用於感測用戶、一方位感測單元用於感測用戶所在的方向及一距離感測器用於感測用戶相對所述聲控電視機的距離。
8. 一種提高聲控電視機的語音接收效果的方法，該方法包括以下步驟：
   在所述聲控電視機上安裝一人體感測器以感測與所述聲控電視機相距一預設的距離範圍內是否有用戶；
   在所述聲控電視機上安裝一方位感測器和一距離感測器以分別感測用戶相對於所述聲控電視機的方位及感測該用戶與所述聲控電視機的距離；以及
   在所述聲控電視機上安裝可調節方位的語音接收裝置及處理器以利用所述處理器根據所述方位感測器感測到的方位來調節語音接收裝置的方位，及根據所述距離感測器感測到的距離來調整所述語音接收裝置所接收到的語音信號。
9. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中，所述利用所述處理器根據所述方位感測器感測到的方位來調節語音接收裝置的方位是將所述語音接收裝置相對於所述聲控電視機的方位調整到與所述用戶相對與所述聲控電視機的方位一致。
10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，所述語音接收裝置包括一語音命令提取單元及一語音命令識別單元，所述語音命令提取單元在所述聲控電視機的話音及環境噪音中提取出用戶的語音命令，所述語音命令識別單元識別所述語音命令提取單元所提取出來的語音命令，並將所識別到的語音命令轉化為數位信號，所述語音命令提取單元包括一非指向性麥克風，一單指向性麥克風、一與所述單指向性麥克風相連接的轉動裝置及一運算放大器，所述轉動裝置的轉動帶動所述單指向性麥克風轉動以調整所述單指向性麥克風指向用戶相對於該聲控電視機所在的方位，所述運算放大器與所述非指向性麥克風及所述單指向性麥克風的輸出端相連接，用於抵消所述兩麥克風所接收到的噪音資訊及放大所述兩麥克風所接收到的用戶語音命令。
11. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中，所述利用所述處理器根據所述距離感測器感測到的距離來調節所述語音接收裝置所接收到的語音信號是根據所述距離感測器感測的距離來調節所述語音接收裝置所轉換來的數位信號的增益值。
12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中，所述增益值正比於用戶距離電視機距離的平方。