CN113266933A - 一种空调器的语音控制方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器的语音控制方法及空调器，该语音控制方法包括：获取声音信息和工作环境声音模型；根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音，并对环境噪音进行过滤，从而得到声音信息中的人声信息；对人声信息进行语义识别，并根据语义识别结果得到送风控制指令；控制空调器根据送风控制指令调整送风方向。本发明的语音控制方法通过预设的工作环境声音模型来过滤环境噪音，从而提高语义识别的准确性。

Description

一种空调器的语音控制方法及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种空调器的语音控制方法及空调器。

背景技术

目前，部分家电设备可以通过语音指令来实现对家电的操作，如语音电视、语音微波炉等。由于这些家电在用户使用时，位置相对固定，且距离家电较近，可以达到较高的语音指令识别效果。

但是对于语音控制的家用空调而言，用户所述的位置是随机的，且安装环境的环境过于嘈杂，声音复杂。此时，对于空调端的语音识别设备就很难捕获用户的语音控制指令，大大降低了语音家电远场拾音和识别效果。对于应用场景较复杂的使用场景，识别效果会有差异，识别的准确率也会下降，从而导致用户体验差。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种能够解决上述任一项问题的空调器的语音控制方法及空调器。

本发明一个进一步的目的是要过滤环境噪音，提高语音识别准确率。

本发明另一个进一步的目的是要针对不同的使用场景设置噪音库，为用户提供个性化服务。

特别地，本发明提供了一种空调器的语音控制方法，该语音控制方法包括：

获取声音信息和工作环境声音模型；

根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音，并对环境噪音进行过滤，从而得到声音信息中的人声信息；

对人声信息进行语义识别，并根据语义识别结果得到送风控制指令；

执行送风控制指令。

进一步地，获取工作环境声音模型的步骤包括：

获取空调器室内机的运行环境的环境信息；

从预设的多种运行场景中确定出与环境信息对应的目标场景，得到目标场景的工作环境声音模型。

进一步地，根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音的步骤包括：

将声音信息与工作环境声音模型中保存的环境噪音进行比对，根据相似度确定声音信息中的环境噪音。

进一步地，工作环境模型根据多个场景内采集的环境噪音经过训练得出。

进一步地，获取声音信息的步骤包括：

获取声音信号；

判断声音信号的响度是否大于第一预设响度阈值；

若是，则对声音信号进行数据处理得到声音信息。

进一步地，根据语义识别结果得到送风控制指令的步骤还包括：

提取人声信息包含的语义关键词；

根据语义关键词确定送风控制指令。

进一步地，语义关键词包括方位关键词，提取人声信息包含的语义关键词，根据语义关键词确定送风控制指令的步骤包括：

提取人声信息中包含的方位关键词，根据方位关键词确定送风控制指令，送风控制指令包括水平送风方向。

进一步地，空调器的室内机设置有第一麦克风和第二麦克风，根据方位关键词确定水平送风方向的步骤包括；

将第一麦克风采集到的声音信号记为第一声音信号，第二麦克风采集到的声音信号记为第二声音信号；

检测第一声音信号与第二声音信号的获取时间差；

根据获取时间差确定目标用户的位置信息；

根据位置信息确定方位关键词对应的水平送风方向。

进一步地，语义关键词包括指定关键词，提取人声信息包含的语义关键词，根据语义关键词确定送风控制指令的步骤包括：

提取人声信息中包含的指定关键词，根据指定关键词确定送风控制指令，送风控制指令包括竖直送风方向、送风温度、送风强度。

本发明还提供一种空调器，该空调器包括：

控制器，其包括存储器以及处理器，存储器内保存有控制程序，控制程序被处理器执行时，用于实现上述任一项的空调器的语音控制方法。

本发明的空调器的语音控制方法根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音，并对环境噪音进行过滤，从而得到声音信息的人声信息。并通过对人声信息进行语义识别，根据语义识别结果得到送风控制指令，调整送风方向。本发明的语音控制方法通过预设的工作环境声音模型来过滤环境噪音，从而提高语义识别的准确性。

进一步地，本发明的空调器的语音控制方法将声音信息与工作环境声音模型进行匹配，从而判断声音信息中是否包含与工作环境声音模型的环境噪音相匹配的环境噪音。该工作环境声音模型是用户在使用过程中间隔固定时间会产生的声音信号的汇总，也就是说该工作环境声音模型会根据用户使用场景不同进行调整，从而更加匹配用户的使用习惯，进一步提高语义识别的准确性，提升用户的使用感受。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意性方框图；

图2是根据本发明一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图；

图4是图2所示实施例的工作区域的划分示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终箱体或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意性方框图。图2是根据本发明一个实施例的空调器的语音控制方法。空调器10包括语音模块110、控制器130和处理器120。语音模块110可以包括第一麦克风1111、第二麦克等1112、降噪模块112和语音识别装置113。该空调器10设置有第一麦克风1111、第二麦克风1112、语音识别装置113、处理器120、降噪模块112和控制器130。第一麦克风1111和第二麦克风1112均用于检测声音信号。语音识别装置113用于对语音信号进行语义识别，得到调节信息。降噪模块112可以用来对第一麦克风1111和第二麦克风1112检测到的声音信息进行降噪。处理器120用于计算语音信号的获取时间差，并根据时间差生成目标用户相对于空调器10的位置信息。控制器130用于控制空调器10执行如图2所示的空调器的语音控制方法。

如图3所示，本实施例的空调器的语音控制方法包括以下步骤：

S102，获取声音信息和工作环境声音模型。

本实施例的空调器室内机上设置有多个麦克风，语音信号可以通过麦克风获取后经处理器处理得到。

S104，根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音。工作环境声音模型中包括各种声音，例如风扇声、冰箱压缩机工作声等家用电器在日常使用过程中会发出的声音。声音信息中包含有环境噪音和人声信息。获取到工作环境声音模型后可以得到该声音信息中的环境噪音，从而对声音进行过滤。例如，在厨房环境中，声音信息中可能包括油烟机的工作运行声、炒菜声和用户的人声信息。当获取到厨房环境的工作环境声音模型后，可过滤掉油烟机的工作运行声和炒菜声，从而得到用户的人声信息。

S106，对环境噪音进行过滤。根据工作环境声音模型中已保存的各类声音将环境噪音过滤掉。

S108，得到声音信息中的人声信息。将环境噪音过滤结束后，得到剩下的人声信息。

S110，对人声信息进行语义识别。该语义识别可以为对人声信息中的关键词进行识别。该关键词可以包括方位关键词和指定关键词。方位关键词可以包括上、下、左、右、前、后等方位词，指定关键词可以包括朝向、避开等词汇。

S112，根据语义识别结果得到送风控制指令。语义识别结果可能包含多个送风方向或想要达到的送风效果，上述信息进行处理得到送风控制指令。

S114，控制空调器根据送风控制指令调整送风方向。

本实施例的空调器的语音控制方法根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音，并对环境噪音进行过滤，从而得到声音信息的人声信息。并通过对人声信息进行语义识别，根据语义识别结果得到送风控制指令，调整送风方向。本发明的语音控制方法通过预设的工作环境声音模型来过滤环境噪音，从而提高语义识别的准确性。

图3是根据本发明另一个实施例的空调器的语音控制方法的流程图。如图3所示，本实施里的语音控制方法包括以下步骤：

步骤S202，获取环境声音信号。该环境声音信号即麦克风可以捕捉所有声音信号。

步骤S204，判断环境声音信号的强度是否大于第一预设响度阈值。第一响度阈值可以设置为40-60分贝，优选设置为40分贝。若是，则执行步骤S206。若否，则结束本次控制流程。在获取的声音大于第一预设响度阈值的时候才对环境声音进行下一步处理，避免过小的声音也需要进行数据分析增加处理器的工作量，避免不必要的计算，保证该***的持续平稳运行。若否，则结束本次控制流程。

步骤S206，对声音信号进行数据处理得到声音信息。

步骤S208，获取空调器室内机的运行环境的环境信息。环境信息可以为空调器的运行时间段、室内温度、室外温度、运行环境湿度等信息。

步骤S210，从预设的多种运行场景中确定出与环境信息对应的目标场景。例如运行时间段位早上7点，此时工作环境声音模型中包括空调风扇声、闹铃声、电视新闻声以及冰箱压缩机声等环境噪声，在采取该工作环境声音模型时上述声音均为环境噪音。再例如，在检测到与室外温度为32℃，则确定运行季节为夏季，则对应的工作环境声音模型中包括蝉鸣、蛙声等环境噪声。再例如，检测到运行时段为中午11:00至下午13:00，且检测到抽油烟机的轰鸣声，则对应厨房烹饪场景。

步骤S212，得到目标场景的工作环境声音模型。所述工作环境模型根据多个场景内采集的环境噪音经过训练得出。环境噪音可以是空调器在运行过程中间隔固定时间会产生的声音信号，也可以是长时间维持同一频率的声音。间隔固定时间会产生的声音信号包括间隔固定时间的闹铃声、定时烧水的热水器的工作噪声、间隔固定时间的机械轰鸣声等其他间隔固定时间产生的声音。长时间维持同一频率的声音可以是空调风机运行声、冰箱运行声等其他电器工作时发出的声音。在一些实施例中，可以将声音信号中持续时长大于第一预设时长阈值的声音信号记为环境噪音。第一预设时长阈值可以设置为20s-60s，优选设置为20s。

步骤S214，将所述声音信息与所述工作环境声音模型中录入的环境噪音进行比对，根据相似度确定所述声音信息中的环境噪音。环境噪音可以是空调器在运行过程中间隔固定时间会产生的声音信号，也可以是长时间维持同一频率的声音。间隔固定时间会产生的声音信号包括间隔固定时间的闹铃声、定时烧水的热水器的工作噪声、间隔固定时间的机械轰鸣声等其他间隔固定时间产生的声音。长时间维持同一频率的声音可以是空调风扇声等其他电器工作时发出的声音。根据上述噪音训练的到工作环境声音模型，该工作模型中保存有环境噪音的声音特征信息，将声音信息与声音特征信息进行匹配，声音特征信息匹配成功的数量越多，则相似度越高，从而识别出声音信息中包含的噪音。通过上述方法识别噪音，准确度高，识别速度快。

步骤S216，过滤掉环境噪音，得到人声数据。例如，在厨房烹饪场景中，声音信号与工作环境声音模型进行匹配，得到抽油烟机轰鸣声、烹饪器械工作声均为环境噪音，将该环境噪音进行过滤，得到人声信息。

步骤S220，提取语音信号包含的关键词。关键词包括方位关键词和指定关键词。关键词包括方位关键词和指定关键词。方位关键词可以包括向左吹、向右吹、向上吹、向下吹等包含方位的词语。指定关键词可以为冷、热、朝我吹、避开我等。

步骤S222，根据关键词与送风控制指令的对应关系确定送风控制指令。送风控制指令可以为向左吹风、向右吹风、向近处吹风、向远处吹风。

步骤S224，检测多个麦克风获取语音信号的时间差。该空调器设置有第一麦克风和第二麦克风。将第一麦克风采集到的声音信号记为第一声音信号，将第二麦克风采集到的声音信号记为第二声音信号，检测第一声音信号和第二声音信号的获取时间差。麦克风可以设置为两个。第一麦克风和第二麦克风均用于采集室内的声音信息。第一麦克风和第二麦克风在空调器室内机的面板上水平设置。

步骤S226，根据时间差确定目标用户的位置信息。在空调器的室内机安装过程中，可将其安装区域转换为位置坐标信息设置于空调器控制器中，从而得到该空调器室内机的工作区域，该工作区域包括若干个位置信息。在得到语音信号后，可根据该语音信号确定用户对应的位置信息，从而确定其在工作区域的位置。本实施例中设置有两个位于不同位置的麦克风，由于两个麦克风安装位置的差异，当用户的声音传输到麦克风的距离不一致时，会导致同一声音信息传到第一麦克风和第二麦克风会存在时间差，对两个麦克风接收到的第一声音信号和诶而声音信号进行分析和计算，可以得到两者的时间差。由于声音在常温下传输速度一定，故可以计算出声源距离两个麦克风之间的路径差，从而确定目标用户的位置。

步骤S228，根据位置信息确定送风控制指令对应的送风方向。提取语音信息中方位关键词，如上、下、左、右等。例如上可以对应为向上吹风的送风控制指令，下可以对应为向下吹风的送风控制指令。

如图4所示的工作区域划分图中，A为空调器室内机，目标用户位于Z5区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于Z5区域进行判断，得到向Z4方向送风的送风方向。送风方向可以包括水平方向和竖直方向两种。例如，用户在Z2区域发出“别吹我”，空调器根据其Z2相对于空调器的位置，可以选择向上吹风，以避开Z2区域。

如图4所示的工作区域划分图中，A为空调器室内机，目标用户位于Z5区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于Z5区域进行判断，空调器向Z1、Z4、Z7区域送风。例如，若目标用户位于Z5区域，并发出“向右吹风”的语音信号，此时空调器得到“向右送风”送风指令，再根据其位于Z5区域进行判断，空调器则向Z3、Z6、Z9区域送风。例如，若目标用户位于Z5区域，并发出“向前吹风”的语音信号，此时空调器得到“向近处送风”送风指令，再根据其位于Z5区域进行判断，空调器则向Z2区域送风。例如，若目标用户位于Z5区域，并发出“向后吹风”的语音信号，此时空调器得到“向远处送风”送风指令，再根据其位于Z5区域进行判断，空调器则向Z8区域送风。

例如，目标用户位于Z2区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向左送风”的送风控制指令，再根据其位于Z2区域进行判断，空调器向Z1、Z4、Z7区域送风。

再例如，目标用户位于Z1区域，并发出“向左吹”的语音信号，此时空调器得到“向右送风”的送风控制指令，再根据其位于Z2区域进行判断，空调器向Z2、Z3、Z5、Z6、Z8、Z9区域送风。

在一些其他实施例中，送风控制指令还包括有向上吹风、向下吹风等。例如，用户在Z2区域发出“别吹我”，空调器根据Z2区域相对于空调器的位置，可以选择向上吹风，以避开Z2区域。在一些实施例中，送风控制指令还包括有降低送风温度、提高送风温度等。例如，用户在Z2区域发出“有点冷”，空调器根据Z2区域相对于空调器的位置，可以选择避开Z2区域，向Z1、Z4、Z7、Z3、Z6、Z9方向送风，并提高送风温度。

步骤S230，控制空调器向送风方向进行送风。

本实施例的空调器的语音控制方法根据工作环境声音模型确定声音信息中的环境噪音，并对环境噪音进行过滤，从而得到声音信息的人声信息。并通过对人声信息进行语义识别，根据语义识别结果得到送风控制指令，调整送风方向。本发明的语音控制方法通过预设的工作环境声音模型来过滤环境噪音，从而提高语义识别的准确性。

进一步地，本实施例的空调器的语音控制方法将声音信息与工作环境声音模型进行匹配，从而判断声音信息中是否包含与工作环境声音模型的环境噪音相匹配的环境噪音。该工作环境声音模型是用户在使用过程中间隔固定时间会产生的声音信号的汇总，也就是说该工作环境声音模型会根据用户使用场景不同进行调整，从而更加匹配用户的使用习惯，进一步提高语义识别的准确性，提升用户的使用感受。

此外，在本实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

除非另有限定，本本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种空调器的语音控制方法，包括：

获取声音信息和工作环境声音模型；

根据所述工作环境声音模型确定所述声音信息中的环境噪音，并对所述环境噪音进行过滤，从而得到所述声音信息中的人声信息；

对所述人声信息进行语义识别，并根据所述语义识别结果得到送风控制指令；

执行所述送风控制指令。

2.根据权利要求1所述的语音控制方法，其中，所述获取工作环境声音模型的步骤包括：

获取所述空调器室内机的运行环境的环境信息；

从预设的多种运行场景中确定出与所述环境信息对应的目标场景，得到所述目标场景的工作环境声音模型。

3.根据权利要求2所述的语音控制方法，其中，所述根据所述工作环境声音模型确定所述声音信息中的环境噪音的步骤包括：

将所述声音信息与所述工作环境声音模型中保存的环境噪音进行比对，根据相似度确定所述声音信息中的环境噪音。

4.根据权利要求1所述的语音控制方法，其中，所述工作环境模型根据多个场景内采集的环境噪音经过训练得出。

5.根据权利要求1所述的语音控制方法，其中，所述获取声音信息的步骤包括：

获取声音信号；

判断所述声音信号的响度是否大于第一预设响度阈值；

若是，则对所述声音信号进行数据处理得到声音信息。

6.根据权利要求1所述的语音控制方法，其中，所述根据所述语义识别结果得到送风控制指令的步骤还包括：

提取所述人声信息包含的语义关键词；

根据所述语义关键词确定送风控制指令。

7.根据权利要求6所述的语音控制方法，其中，所述语义关键词包括方位关键词，所述提取所述人声信息包含的语义关键词，根据所述语义关键词确定送风控制指令的步骤包括：

提取所述人声信息中包含的方位关键词，根据所述方位关键词确定送风控制指令，所述送风控制指令包括水平送风方向。

8.根据权利要求7所述的语音控制方法，其中，所述空调器的室内机设置有第一麦克风和第二麦克风，所述根据所述方位关键词确定水平送风方向的步骤包括；

将第一麦克风采集到的声音信号记为第一声音信号，所述第二麦克风采集到的声音信号记为第二声音信号；

检测所述第一声音信号与所述第二声音信号的获取时间差；

根据所述获取时间差确定目标用户的位置信息；

根据所述位置信息确定所述方位关键词对应的水平送风方向。

9.根据权利要求6所述的语音控制方法，其中，所述语义关键词包括指定关键词，所述提取所述人声信息包含的语义关键词，根据所述语义关键词确定送风控制指令的步骤包括：

提取所述人声信息中包含的指定关键词，根据所述指定关键词确定送风控制指令，所述送风控制指令包括竖直送风方向、送风温度、送风强度。

10.一种空调器，包括：

控制器，其包括存储器以及处理器，所述存储器内保存有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时，用于实现根据权利要求1至9中任一项所述的空调器的语音控制方法。

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