智能语音音箱的制作方法

文档编号:14478382
研发日期:2018/5/19

本实用新型设计语音音箱领域,具体涉及一种与智能移动终端结 合的多麦克风智能语音音箱。



背景技术:

随着生活品质的提高和科技的飞速发展,智能语音音箱同时作为 音箱和语音助手已经逐渐走进人们生活中,智能语音识别技术是这类 产品的核心,其最终目的是要让机器在语音对话这一环节拥有近似于 人的能力。其工作原理是人类通过语音直接发命令给音箱,让音箱识 别以后来做出相对应的操作,例如询问天气,订票,搜索调阅网上的 音频资料等等。

现有的方案都是对多路麦克风(4路,5路甚至8路)收到的语 音信号进行beamforming,也就是波速成形,形成一路高信噪比的信 号送给CPU进行语音识别处理,而对多路麦克风的信号进行波速成 形的计算量非常大,这个会导致至少需要我们参与计算的CPU主频 1GHz以上的,甚至是多核主频1GHz的CPU来处理,整体系统成 本高,功耗大。



技术实现要素:

针对以上出现的问题,本实用新型提出一种智能语音音箱,通过 与智能移动终端的结合,解决了传统方案对智能语音音箱CPU芯片 资源要求较高,功耗大的缺点。

本实用新型的技术方案:一种智能语音音箱,包括麦克风阵列, 转换接口,微控制器,电源模块,数据总线和智能移动终端,其中,

所述麦克风阵列用于接收音频模拟信号;

所述麦克风阵列通过转换接口与微控制器连接;

所述微控制器用于将麦克风阵列接收的音频模拟信号转换为音 频数字信号;

所述电源模块向所述微控制器供电;

所述微控制器通过数据总线与智能移动终端连接,所述数据总线 用于微控制器转换的音频数字信号的原始数据传输给智能移动终端;

所述智能移动终端接收音频数字信号,形成高信噪比的语音信号, 通过所述智能移动终端的移动网络传输到语音识别云服务器,进行识 别。

优选的,所述麦克风阵列的数目在3路~8路范围内。

优选的,所述转换接口包括ADC转换接口和数字转换接口。

优选的,所述微控制器采用蓝牙音箱芯片。

优选的,所述微控制器采用BES2200。

优选的,所述智能移动终端包括智能手机,平板电脑,个人计算 机。

本实用新型的有益效果:本实用新型结合了多麦克风音箱和智能 移动终端的优点,提出了一种将多麦克风采集的音频信号通过其USB 口直接透传给智能移动终端,而智能移动终端再利用其强大的CPU 处理能力对多路的麦克风信号做波速成形计算,从而进一步做语音识 别的方案。解决了传统方案对智能语音音箱CPU芯片资源要求较高, 功耗大的缺点。

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,并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图,本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本 实用新型实施方式的如下描述得以阐明,其中:

图1示意性示出本实用新型智能语音音箱的系统结构示意图;

图2示意性示出本实用新型智能语音音箱的一种实施例的硬件 原理结构示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例,本实用新型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,本实用新型并不受限于以 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实用新型的具体 细节。

在下文中,将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中,相 同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。

图1所示为本实用新型智能语音音箱的系统结构示意图,如图1 所示,根据本实用新型的一种智能语音音箱100包括:麦克风阵列 101,转换接口102,微控制器103,电源模块104,数据总线106和 智能移动终端105。

其中,本实施例中麦克风阵列101为五路麦克风阵列,用于接收 音频。

转换接口102包括多路ADC转换模块或数字接口,当语音音箱 100采用ADC转换接口时,ADC转换接口的数量与麦克风阵列的数 目保持一致。当语音音箱100采用数字转换接口时,则应该采用数字 麦克风阵列。

所述麦克风阵列101通过转换接口102与微控制器103连接。

微控制器103用于将麦克风阵列101接收的音频模拟信号转换为 音频数字信号。本实用新型微控制器103采用蓝牙音箱芯片。其中, 所述蓝牙音箱芯片支持多路麦克风,除了支持蓝牙音箱的基本功能以 外,所述蓝牙音箱芯片包括数据接口。

数据总线106用于将微控制器103转换的音频数字信号的原始数 据传输给智能移动终端105。

电源模块104负责向微控制器103供电。

智能移动终端105接收音频数字信号以后,做波速成形,形成高 信噪比的一路语音信号,通过智能移动终端105的移动网络传输到语 音识别云服务器,进行识别。

其中智能移动终端包括智能手机,平板电脑,个人计算机等。

上文记载的波速成形,其中波速成形算法业内已有多家成熟的方 案,识别云服务器也有成熟的商用方案,这两部分都不是本发明的重 点,故而不再祥述。

实施例1

图2所示为本实用新型智能语音音箱的一种实施例的硬件原理 结构示意图。

本实施例的微控制器103采用BES2200蓝牙音箱芯片,所述 BES2200蓝牙音箱芯片支持五路模拟麦克风至八路数字麦克风。

本实施例麦克风阵列为五路麦克风阵列。

本实施例中数据总线106采用USB音频数据总线,图2所示为 USB音频数据接口原理图。

若本实用新型智能语音音箱需要一边放音乐一边给手机充电,则 需要增加一个有PD协议的芯片,所述芯片较为常见例如安森美,仙 童公司都有,同样利用图2的USB数据接口就可以做到。

本实施例中智能移动终端采用智能手机。

传统音箱仅仅为了播放手机里面的音乐或者充电。所以本实用新 型是利用正常消费者使用习惯:当用户将手机插到音箱的USB接口 时,通过内置在智能语音音箱内部的多麦克风阵列来实现智能交互语 音音箱。即一旦手机插到音箱以后,用户可以在远场对着音箱的方位 用语言跟它互动。

本实用新型也可以应用于会议电话系统,利用麦克风阵列加智能 移动终端CPU的计算能力,构成的电话系统,应用到办公室场所, 用户使用所述电话系统进行电话会议时,能将复杂的会议环境的噪音 消除。通过对所述多麦克风阵列的数据做波速成形算法处理,达到消 除噪音的效果。

本实用新型的智能移动终端降低了智能语音音箱的设计难度;同 时也降低智能语音音箱的成本;由于音箱是成熟概念的电子产品,本 实用新型在增加麦克风阵列的情况下,将智能音箱的功能传递给用户。 同时本实用新型的使用场景合理,当用户回到家中或者办公室有音箱 的地方,将智能移动终端插入其中充电,同时这时利用音箱上的多麦 克风阵列的智能语音系统也会开启,等待着用户的语音指令。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践,本实用新型的其他实 施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被 认为是示例性的,本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

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