语音唤醒装置及其控制方法制造方法及图纸

一种语音唤醒装置，包括麦克风模块、电连接器及微控制器单元。微控制器单元包括至少一微控制器及用于存储微控器可执行指令的存储器。微控制器可执行指令使微控制器单元执行多个任务，其包括侦测麦克风模块接收的环境声音是否存在声音信号，并依据声音信号产生输入声音信号，判断输入声音信号是否包括预定的唤醒语音，及确定输入声音信号包括预定的唤醒语音，并输出唤醒指令用以唤醒处于休眠模式的电子设备进入非休眠模式。本揭示语音唤醒装置可解决传统电子设备在休眠模式下无法透过语音唤醒的问题，并减少硬件的需求，以达到省电的目的，且可提升唤醒语音的辨识率。且可提升唤醒语音的辨识率。且可提升唤醒语音的辨识率。

【技术实现步骤摘要】
语音唤醒装置及其控制方法


[0001]本揭示是有关一种语音装置，特别是指一种用于唤醒电子设备的语音唤醒装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着信息科技的发展，电子设备，例如计算机或平板计算机的使用早已是一般日常生活中不可或缺的必需品。人们仰赖计算机完成需要达成的工作任务，更可提升工作效率，其中用户与计算机或其他电子设备的间的人机交互方式，亦即沟通或控制方式同样持续在演变。常见的人机互动方式可通过机械装置(例如，键盘或鼠标等)或电气装置(例如，触控屏或触摸板)达成。现今更发展出通过用户的语音的音频实现人机互动。
[0003]语音音频的人机互动是通过采集并响应人类语音的语音装置进行。传统语音装置(或可称智能音箱)透过接收语音信号，经由信号处理过程后可以对应用端电子设备执行相对应的功能，使用户可以不须以键盘或鼠标等机械装置，或以手指触控触控屏即可达到对电子设备的控制。在通过语音装置控制的时候，用户的双手不须接触电子设备，并可同时进行额外的工作。然而，传统语音装置或智能音箱，在电子设备(如计算机)闲置一段时间后，一旦进入到省电模式或是休眠模式后，内部的语音装置(智能音箱)同样进入省电模式或是休眠模式，用户就无法像正常使用智能音箱的方式一样，用特定的语音来唤醒电子设备，而必须改以键盘、鼠标或触控屏的方式唤醒。因此，如何改善前述问题，使语音装置能在各种作业模式皆可实现唤醒的功能乃当下亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本揭示的一目的在于提供一种用于唤醒电子设备的语音唤醒装置，其可解决传统电子设备在休眠模式下无法透过语音唤醒的问题。
[0005]本揭示的另一目的在于提供一种语音唤醒装置，其可减少电子设备用于唤醒功能的电力消耗。
[0006]本揭示的另一目的在于提供一种可外接于电子设备的语音唤醒装置，其具有简化的结构及低能耗的设计。
[0007]本揭示的另一目的在于提供一种用于唤醒处于休眠模式的电子设备的语音唤醒装置的控制方法。
[0008]为达到前述目的，本揭示提供一种语音唤醒装置，包括麦克风模块，用于在电子设备处于休眠模式时接收环境声音；电连接器，用于电性连接于所述电子设备的端口，使所述语音唤醒装置连接于所述电子设备；以及微控制器单元，耦接于所述麦克风模块及所述电连接器，包括至少一微控制器及用于存储所述微控器可执行指令的存储器，所述微控制器可执行指令使所述微控制器单元执行多个任务，其包括：侦测所述麦克风模块接收的环境声音是否存在声音信号，并依据所述声音信号产生输入声音信号；判断所述输入声音信号是否包括预定的唤醒语音；及确定所述输入声音信号包括所述预定的唤醒语音，并输出唤
醒指令唤醒所述处于休眠模式的电子设备进入非休眠模式。
[0009]较佳的，所述微控制器单元执行的多个任务更包括在所述判断所述输入声音信号是否包括预定的唤醒语音的任务前，所述微控制器单元执行降噪处理，用于减少所述麦克风模块所接收环境声音的噪音，及执行回音处理，用于将所述环境声音中具有的回音消除。
[0010]较佳的，所述麦克风模块包括由多个麦克风组成的麦克风阵列，及所述微控制器单元包括至少一个波束形成组件，其中所述麦克风阵列用于接收来自不同方向的环境声音，所述波束形成组件根据所述不同方向的环境声音生成集中定向的输入声音信号。
[0011]本揭示另外提供一种语音唤醒装置的控制方法，用于唤醒处于休眠模式的电子设备，所述电子设备包括端口，所述语音唤醒装置包括麦克风模块、电连接器，及包括至少一微控制器及存储器的微控制器单元，所述控制方法包括通过所述电连接器电性连接于所述电子设备的端口，使所述语音唤醒装置连接于所述电子设备，并设定唤醒语音；利用所述微控制器单元判断所述电子设备是否处于休眠模式或非休眠模式；利用所述麦克风模块在所述电子设备处于休眠模式时接收环境声音；由所述微控制器单元侦测所述麦克风模块接收的环境声音是否存在声音信号，并依据所述声音信号产生输入声音信号，且判断所述输入声音信号是否包括所述预定的唤醒语音；以及确定所述输入声音信号包括所述预定的唤醒语音，并输出唤醒指令唤醒所述处于休眠模式的电子设备进入非休眠模式。
[0012]本揭示语音唤醒装置利用芯片上系统的架构，通过外接方式连接于电子设备的主机系统，不仅控制方法简单，更可解决传统电子设备在休眠模式下无法透过语音唤醒的问题。其次，对于麦克风模块接收后的声音，本揭示语音唤醒装置利用微控制器单元执行音频的处理，大幅减少硬件的需求，有效降低制造成本，更减少能耗损失。另外，本揭示语音唤醒装置透过单独的电源供应模块的设置，及自身低能耗的工作模式，大幅减少电子设备对于语音唤醒功能的电力要求，达到省电节能的功效。再者，本揭示利用微控制器单元执行音频的处理，通过降噪及回音处理，有效优化人声音频，提升唤醒语音的辨识率，改善传统语音唤醒容易漏判的问题。
附图说明
[0013]图1为本揭示的语音唤醒装置的结构方块图。
[0014]图2为本揭示的语音唤醒装置的控制方法流程图。
[0015]图3为本揭示的语音唤醒装置的功能方块图。
[0016]图4为本揭示的语音唤醒装置处理声音信号的流程图。
[0017]图5为本揭示的语音唤醒装置的使用状态示意图。
具体实施方式
[0018]为使本揭示的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照图式并举实施例对本揭示进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本揭示，本揭示说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证，并不用于限定本揭示。此外，本揭示说明书和所附申请专利范围中所使用的冠词“一”，一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文可以清楚确定单数形式。并且，在所附图式中，结构、功能相似或相同的组件是以相同组件标号来表示。
[0019]本揭示为一种语音唤醒装置，尤指一种用于唤醒处于休眠模式的电子设备的语音唤醒装置。根据一实施态样，本揭示的语音唤醒装置是透过外接方式和电子设备形成电性连接而实现所述语音唤醒装置的功能，亦可采用内建于电子设备的方式实施。所述电子设备可为笔记本电脑、桌面计算机、平板计算机或其他具有休眠模式及活耀模式(非休眠模式)的工作状态的电子设备，其中休眠模式即为电子设备的主机系统进入到休眠状态。
[0020]请参阅图1，系为本揭示的语音唤醒装置的结构方块图。本揭示的语音唤醒装置1包括稳压器11、石英晶体振荡器12、麦克风模块2、微控制器单元3及电连接器4。具体而言，语音唤醒装置1包括一种芯片上系统(system on chip,SOC)。如图1所示，麦克风模块2包括由多个间隔排列的麦克风21组成的麦克风阵列，用于在电子设备7处于休眠模式时接收来自不同方向的环境声音，其中环境声音可包括人类语音或非人类语音的声音，亦即包括麦克风模块2周围环境的各种声音。另外，依据电子设备对于模拟形式或数字形式的信号处理要求，本揭示麦克风模块2可进一步耦接一模拟数字转换器(未图标)，用于执行麦克风模块2接收的环境声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语音唤醒装置，包括：麦克风模块，用于在电子设备处于休眠模式时接收环境声音；电连接器，用于电性连接于所述电子设备的端口，使所述语音唤醒装置连接于所述电子设备；以及微控制器单元，耦接于所述麦克风模块及所述电连接器，包括至少一微控制器及用于存储所述微控器可执行指令的存储器，所述微控制器可执行指令使所述微控制器单元执行多个任务，其包括：侦测所述麦克风模块接收的环境声音是否存在声音信号，并依据所述声音信号产生输入声音信号；判断所述输入声音信号是否包括预定的唤醒语音；及确定所述输入声音信号包括所述预定的唤醒语音，并输出唤醒指令唤醒所述处于休眠模式的电子设备进入非休眠模式。2.如权利要求1所述的语音唤醒装置，其中所述微控制器单元执行的多个任务更包括在所述判断所述输入声音信号是否包括预定的唤醒语音的任务前，所述微控制器单元执行降噪处理，用于减少所述麦克风模块所接收环境声音的噪音，及执行回音处理，用于将所述环境声音中具有的回音消除。3.如权利要求1所述的语音唤醒装置，其中所述麦克风模块包括由多个麦克风组成的麦克风阵列，及所述微控制器单元包括至少一个波束形成组件，其中所述麦克风阵列用于接收来自不同方向的环境声音，所述波束形成组件根据所述不同方向的环境声音生成集中定向的输入声音信号。4.如权利要求1所述的语音唤醒装置，更包括分别耦接于所述微控制器单元的稳压器及石英晶体振荡器。5.如权利要求4所述的语音唤醒装置，更包括电源供应模块，耦接于所述稳压器，所述电源供应模块作为所述语音唤醒装置独立于所述电子设备的电力供应源。6.一种语音唤醒装置的控制方法，用于唤醒处于休眠模式的电子设备，所述电子设备包括端口，所述语音唤醒装置包括麦克风模块、电连接器，及包括至少一微控制器及存储器的微控制器单元，所述控制方法包括：通过所述电连接器电性连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开屏，丁昆田，罗宾汉，
申请(专利权)人：矽统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：