CN104123938A - 语音控制***、电子装置及语音控制方法 - Google Patents

语音控制***、电子装置及语音控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种语音控制***、电子装置及语音控制方法。该方法包括：获取用户的语音信号；对获取的语音信号进行辨识以及语义分析；确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；对获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析；根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。本发明根据用户不同语音相应地提供不同的反馈声音，有利于提高语音反馈的趣味性。

Description

语音控制***、电子装置及语音控制方法
技术领域
本发明涉及语音控制领域，尤其涉及一种语音控制***、具有该语音控制***的电子装置以及语音控制方法。
背景技术
电视、电脑、手机等终端设备的业务操作，对一些家庭用户特别是老人或者孩子来说，手动操作方法复杂。通过语音控制终端设备的业务操作可以简化操作方法，例如，用户可以在手机上通过语音来发送信息、查找电话和设定提醒事项等。此外，现有的具有语音控制功能的终端设备还可以根据用户的语音提供相应的语音反馈，从而与用户进行互动。然而，现有的终端设备不能根据用户的不同语音相应改变反馈的方式，故，此类语音反馈方式过于单一，缺乏趣味性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种语音控制***、电子装置及其语音控制方法，能够解决以上问题。
本发明提供一种语音控制***，运行于一电子装置中，该电子装置包括一语音输入单元以及一播放单元，该语音控制***包括：
一获取模块，用于获取来自该语音输入单元的语音信号；
一语义分析模块，用于对该获取模块获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
一特征分析模块，用于对该获取模块获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析，还用于根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
一执行模块，用于控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
本发明还提供一种电子装置，包括一语音输入单元、一播放单元以及一处理器，该处理器包括：
一获取模块，用于获取来自该语音输入单元的语音信号；
一语义分析模块，用于对该获取模块获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
一特征分析模块，用于对该获取模块获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析，还用于根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
一执行模块，用于控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
本发明还提供一种语音控制方法，应用于一电子装置中，该电子装置包括一语音输入单元以及一播放单元，该方法包括：
获取来自该语音输入单元的语音信号；
对该获取模块获取的语音信号进行辨识以及语义分析；
根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
对该获取模块获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析；
根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
相较于现有技术，本发明根据用户输入的语音信号对应的物理特征确定与之匹配的反馈声音的物理特征，然后以该反馈声音的物理特征播放回复结果，从而根据用户不同语音相应地提供不同的反馈声音，有利于提高语音反馈的趣味性。
附图说明
图1是本发明一较佳实施方式中的语音控制***的硬体架构图。
图2是本发明一较佳实施方式中的语音控制方法的流程图。
主要元件符号说明
电子装置 1
语音输入单元 10
存储单元 20
处理器 30
播放单元 40
语音控制*** 100
获取模块 101
语义分析模块 102
特征分析模块 103
执行模块 104
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1为本发明一较佳实施例中的语音控制***100的硬体架构图，该语音控制***100运行于一电子装置1中，该电子装置1可以是任一具有录音功能以及语音播放功能的电子产品，如移动电话或平板电脑等。该电子装置1包括用于录音的一语音输入单元10（如麦克风）、一存储单元20、一处理器30（如中央处理器（Central Processing Unit，CPU）或微处理器（Microcontroller））、以及一播放单元40。在本实施方式中，该语音控制***100存储于该存储单元20并由该处理器30运行。该处理器30用于执行该语音控制***100的各个功能模块，从而根据用户通过该语音输入单元10输入的语音信号对应的物理特征确定与之匹配的反馈声音的物理特征，并通过该播放单元40以该反馈声音的物理特征播放回复结果。在其它实施方式中，该语音控制***100的各个模块为固化于处理器30中的硬件单元。
在本实施方式中，该语音控制***100包括一获取模块101、一语义分析模块102、一特征分析模块103以及一执行模块104。
该获取模块101用于获取用户通过该语音输入单元10向该电子装置1输入的语音信号。
该语义分析模块102用于对该获取模块101获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后在该存储单元20中存储的一对话数据库中进行查找，以确定与所述分析出来的语义最匹配的回复结果。上述语义分析过程以及根据语义查找回复结果的过程可参考现有的语音反馈技术，例如，可结合上海赢思软件技术有限公司于2004年8月13日提出的“一种聊天机器人***”（专利申请号200410053749.9）。
该特征分析模块103用于对该获取模块101获取到的语音信号进行用户声音的物理特征分析，还用于根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征。在本实施方式中，所述用户声音的物理特征包括其音高、音强和音长信息。该特征分析模块103根据用户声音的音高、音强和音长信息分别确定用户的性别年龄、情感状态以及性格特征，并根据一预设的对应关系确定与用户的性别年龄、情感状态以及性格特征相匹配的反馈声音所对应的性别年龄、情感状态以及性格特征，从而根据反馈声音的性别年龄、情感状态以及性格特征分别确定该反馈声音的包括音高、音强和音长信息的物理特征。
众所周知，音高由用户发声时声带的振动频率决定，频率与音高成正比，如妇女和儿童的声带比较短且薄，声音频率高；男人和老人的声带比较长且厚，声音频率低，故，男人和老人的声音较妇女和小孩的声音来说要低沉；音强对应用户声音的强弱，由声音的振幅决定；音长表现为说话时速度的快慢，决定于用户发声时声带振动的时间，从而，该特征分析模块103可根据用户声音的振动频率、振幅以及说话速度分别获得用户的性别年龄、情感状态以及性格特征。
具体的，在本实施方式中，该预设的对应关系为：反馈声音的性别年龄为与用户处于相同年龄段且不同性别、情感状态为与用户相同情感状态、性格特征为与用户相同性格。当然，所述对应关系并不局限于以上所示出的，还可以根据实际情况进行变更。
在另一实施方式中，所述用户声音的物理特征还进一步包括其音色，取决于声波振动的形式，由用户声音中分量突出的谐波成分，即共振峰的高度、位置以及数量决定。在这种情况下，该特征分析模块103在确定了用户声音的音色信息后，该特征分析模块103还用于确定反馈声音的音色为与该用户声音的音色相同的音色。
该执行模块104用于控制该播放单元40根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。在本实施方式中，该存储单元20还用于预先存储一标准反馈声音，该标准反馈声音具有一标准物理特征（标准音高、标准音强、标准音长以及标准音色）的反馈声音。该执行模块104根据特征分析模块103确定的反馈声音的物理特征对该标准反馈声音作变声处理，而产生具有所述确定的物理特征的反馈声音，然后控制该播放单元40以该经过变声处理后的标准反馈声音，即该具有所述确定的物理特征的反馈声音播放所述回复结果。例如，对于音强对应用户声音的强弱，由声音的振幅决定；由用户声音中分量突出的谐波成分，即共振峰的高度、位置以及数量决定。
图2为本发明的语音控制方法的流程图，该方法应用于上述电子装置1中，包括如下步骤：
步骤S21：该获取模块101获取用户通过该语音输入单元10向该电子装置1输入的语音信号。
步骤S22：该语义分析模块102对该获取模块101获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后在该存储单元20中存储的一对话数据库中进行查找，以获取与所述分析出来的语义最匹配的回复结果。
步骤S23：该特征分析模块103对该获取模块101获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析。
步骤S24：该特征分析模块103根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征。
步骤S25：该执行模块104控制该播放单元40根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种语音控制***，运行于一电子装置中，该电子装置包括一语音输入单元以及一播放单元，其特征在于，该语音控制***包括：
一获取模块，用于获取来自该语音输入单元的语音信号；
一语义分析模块，用于对该获取模块获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
一特征分析模块，用于对该获取模块获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析，还用于根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
一执行模块，用于控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
2.如权利要求1所述的语音控制***，其特征在于，所述特征分析模块分析得到用户声音的物理特征包括其音高、音强和音长信息，该特征分析模块还用于根据用户声音的音高、音强和音长信息分别确定用户的性别年龄、情感状态以及性格特征，并根据一预设的对应关系确定与用户的性别年龄、情感状态以及性格特征相匹配的反馈声音所对应的性别年龄、情感状态以及性格特征，从而根据反馈声音的性别年龄、情感状态以及性格特征分别确定该反馈声音的包括音高、音强和音长信息的物理特征。
3.如权利要求2所述的语音控制***，其特征在于，该预设的对应关系为：反馈声音的性别年龄为与用户处于相同年龄段且不同性别、情感状态为与用户相同情感状态、性格特征为与用户相同性格。
4.如权利要求2所述的语音控制***，其特征在于，所述特征分析模块分析得到用户声音的物理特征还进一步包括其音色，该特征分析模块还用于在确定用户声音的音色信息后，确定该反馈声音具有相同音色。
5.如权利要求1所述的语音控制***，其特征在于，所述执行模块还用于根据反馈声音的物理特征对一预存的标准反馈声音作变声处理而得到具有所述确定的对应物理特征的反馈声音，然后控制该播放单元以确定的对应物理特征的反馈声音播放所述回复结果。
6.一种电子装置，包括一语音输入单元、一播放单元以及一处理器，其特征在于，该处理器包括：
一获取模块，用于获取来自该语音输入单元的语音信号；
一语义分析模块，用于对该获取模块获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
一特征分析模块，用于对该获取模块获取到的语音信号进行用户声音的物理特征的分析，还用于根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
一执行模块，用于控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述特征分析模块分析得到用户声音的物理特征包括其音高、音强和音长信息，该特征分析模块还用于根据用户声音的音高、音强和音长信息分别确定用户的性别年龄、情感状态以及性格特征，并根据一预设的对应关系确定与用户的性别年龄、情感状态以及性格特征相匹配的反馈声音所对应的性别年龄、情感状态以及性格特征，从而根据反馈声音的性别年龄、情感状态以及性格特征分别确定该反馈声音的包括音高、音强和音长信息的物理特征。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该预设的对应关系为：反馈声音的性别年龄为与用户处于相同年龄段且不同性别、情感状态为与用户相同情感状态、性格特征为与用户相同性格。
9.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述执行模块还用于根据反馈声音的物理特征对一预存的标准反馈声音作变声处理而得到具有所述确定的对应物理特征的反馈声音，然后控制该播放单元以确定的对应物理特征的反馈声音播放所述回复结果。
10.一种语音控制方法，应用于一电子装置中，该电子装置包括一语音输入单元以及一播放单元，其特征在于，该方法包括：
获取来自该语音输入单元的语音信号；
对获取的语音信号进行辨识以及语义分析，然后根据一预存的对话数据库确定与该分析出来的语义最匹配的回复结果；
对获取的语音信号进行用户声音的物理特征的分析；
根据用户声音的物理特征确定用于反馈回复结果的反馈声音的对应物理特征；以及
控制该播放单元根据所述反馈声音的物理特征播放所述回复结果。
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