一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法及交互系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法，所述方法包括：在无线麦克风阵列装置一端至少进行第三级语音检测，当所述第三级语音检测识别到特定的关键字，则将所述语音信号通过无线网路发送至远程计算设备和/或云端服务器进行第四级语音检测确定特定的关键字；当所述远程计算设备和/或云端服务器确定所述特定的关键字，则对语音信号进行多麦克降噪和语音增强。本发明专利技术通过四级语音唤醒，极大地减少了待机功耗，并减少了关键字检测的遗漏。

An intelligent speech interaction method and interactive system based on wireless microphone array

The invention provides an intelligent voice interaction method based on a wireless microphone array. The method comprises: performing at least a third-level voice detection at one end of a wireless microphone array device, and transmitting the voice signal to a remote computing device via a wireless network when the third-level voice detection identifies a specific keyword. The standby and/or cloud server performs a fourth-level voice detection to determine a specific keyword; when the remote computing device and/or cloud server determine the specific keyword, the speech signal is multimike de-noised and speech enhancement. The invention greatly reduces the standby power consumption and the omission of keyword detection by four-stage voice wake-up.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法及交互系统
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法及交互系统。
技术介绍
随着技术进步，智能音箱开始进入家庭。智能音箱可以作为家庭的语音入口，和家庭成员或者访客通过语音进行交互。智能音箱可以接受天气查询，可以点播歌曲，可以旅行预订，也可以根据之前的设置主动播放通知、提醒等。为了支持语音入口功能，智能音箱包括麦克风阵列、本地应用处理器和无线连接。智能音箱通过麦克风阵列采集语音，利用本地应用处理器处理多路语音，基于处理后的语音在本地应用处理器上或者云端服务器上进行语音识别，根据识别结果和用户展开交互或者提供查询结果。语音识别技术的发展逐渐进入到家庭设备中，语音识别设备让家电、灯光和窗帘等家庭设备使用更方便。因为有麦克风阵列、本地应用处理器和无线连接功能，现在的智能音箱功耗较大，一般都是通过电源插座供电。这限制了智能音箱的摆放位置和设备大小，不能做到像现在蓝牙便携音箱一样随便摆在任何位置。同时现有的智能音箱成本较高、体积较大，也对家庭设备的设计、价格和销售带来要求。因此，为了解决上述问题，需要一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法及交互系统。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法，所述方法包括：在无线麦克风阵列装置一端至少进行如下第三级语音检测，当所述第三级语音检测识别到特定的关键字，则将所述语音信号通过无线网路发送至远程计算设备和/或云端服务器进行第四级语音检测确定特定的关键字；当所述远程计算设备和/或云端服务器确定所述特定的关键字，则对语音信号进行多麦克降噪和语音增强。优选地，所述第三级语音检测前还包括如下第一语音检测和第二语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述第三级语音检测前还包括第一级语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述第三级语音检测前还包括第二级语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，数字接口将声音信号传递至数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测后，将语音信号存储在存储器中；所述微处理器从所述存储器中获取语音信号历史信息，进行第三语音检测。优选地，所述第一级语音检测为模拟语音检测，判断模拟电路中声音信号中的语音信号；所述第二级语音检测为数字语音检测，判断数字语音检测模块中声音信号的语音信号。优选地，所述方法还包括如下步骤：当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启模数转换器，和语音滤波器，将模拟信号转换为数字信号进行第二级语音检测。优选地，所述第二级语音检测包括：数字语音检测模块输入声音信号到的信号幅度、幅度跳变，以及信号过零检测，判断数字语音检测模块中声音信号的语音信号。本专利技术的另一个方面在于提供一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互系统，所述系统包括无线麦克风阵列装置，以及与所述无线麦克风阵列装置无线通信的远程计算设备和/或云端服务器，其中所述无线麦克风阵列装置包括微处理器和第一无线组件；所述远程计算设备和/或云端服务器包括远程处理器和第二无线组件；所述微处理器用于第第三级语音检测，所述远程处理器用于第四级语音检测；当第三级语音检测识别到特定的关键字，则将所述语音信号通过无线网路发送至远程计算设备和/或云端服务器进行第四级语音检测确定特定的关键字。优选地，所述系统还包括：模拟语音检测模块，所述语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述系统还包括：数字语音检测模块；语音采集模块采集声音信号，数字接口将声音信号传递至数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述系统还包括：模拟语音检测模块和数字语音检测模块；所述语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。优选地，所述第一无线组件包括射频发射器，所述第二无线组件包括射频接收器；所述远程计算设备和/或云端服务器确定接收的语音信号中具有特定的关键字，则对语音信号进行多麦克降噪和语音增强。本专利技术中所述语音采集模块包括多个阵列的麦克风，用于采集多路声音信号；所述模拟语音检测模块，用于将采集的声音信号进行第一级语音检测；所述数字语音检测模块，用于对声音信号进行第二级语音检测；所述存储器，用于存储所述数字语音检测模块第二级语音检测后的语音信号；所述微处理器，用于获取所述存储器中的语音信号，并对语音信号进行第三级语音检测；所述第一无线组件，用于将微处理器第三语音检测后带有特定的关键字的语音信号发送至第二无线组件；所述远程处理器，用于将所述第二无线组件接收的带有特定的关键字的语音信号进行特定关键字确定。优选地，所述无线通信为BT/BLE无线通路。优选地，所述第一无线组件包括射频发射器，所述第二无线组件包括射频接收器。针对现在语音识别设备功耗过大的问题，本专利技术提出了单独分出麦克风阵列，并且给麦克风阵列加上一定控制能力和低功耗无线传输能力，构成无线麦克风阵列装置。无线麦克风阵列装置通过无线信道传输多路语音到远程计算设备或云端服务器(手机、路由器和家居控制中心等)，与无线麦克风阵列装置协同对信号处理。使智能语音交互整体功耗低、成本低、体积小，容易布置在需要的地方和家庭设备中，能够增加语音识别设备的应用场景，方便生活。本专利技术提供的一种四级语音唤醒，极大地减少了待机功耗，并减少了关键字检测的遗漏，提高了语音识别的准确度。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1示意性示出了本专利技术基于无线麦克风阵列的智能语音交互系统的结构框图；图2示出了本专利技术基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法的流程框图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法，其特征在于，所述方法包括：在无线麦克风阵列装置一端至少进行第三级语音检测，当所述第三级语音检测识别到特定的关键字，则将所述语音信号通过无线网路发送至远程计算设备和/或云端服务器进行第四级语音检测确定特定的关键字；当所述远程计算设备和/或云端服务器确定所述特定的关键字，则对语音信号进行多麦克降噪和语音增强。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线麦克风阵列的智能语音交互方法，其特征在于，所述方法包括：在无线麦克风阵列装置一端至少进行第三级语音检测，当所述第三级语音检测识别到特定的关键字，则将所述语音信号通过无线网路发送至远程计算设备和/或云端服务器进行第四级语音检测确定特定的关键字；当所述远程计算设备和/或云端服务器确定所述特定的关键字，则对语音信号进行多麦克降噪和语音增强。2.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述第三级语音检测前还包括如下第一语音检测和第二语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。3.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述第三级语音检测前还包括第一级语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，模拟接口将声音信号传递至模拟语音检测模块对声音信号进行第一级语音检测；当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。4.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述第三级语音检测前还包括第二级语音检测的方法：语音采集模块采集声音信号，数字接口将声音信号传递至数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测；当第二级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启微处理器对语音信号进行第三级语音检测。5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述数字语音检测模块对声音信号进行第二级语音检测后，将语音信号存储在存储器中；所述微处理器从所述存储器中获取语音信号历史信息，进行第三语音检测。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一级语音检测为模拟语音检测，判断模拟电路中声音信号中的语音信号；所述第二级语音检测为数字语音检测，判断数字语音检测模块中声音信号的语音信号。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：当第一级语音检测判断声音信号中具有语音信号，开启模数转换器，和语音滤波器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，童伟峰，张亮，王玉龙，王凤云，
申请(专利权)人：恒玄科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31