扩展远场语音交互范围设备间避免拾音冲突方法与流程

本发明涉及智能音箱和电视领域，尤其涉及扩展远场语音交互范围设备间避免拾音冲突方法。

背景技术：

目前，扩展电视音箱的远场语音交互范围，主要是在不同的区域增加无线语音采集设备，使用无线网络在主设备和扩展语音采集设备间传输语音数据，从而能更方便地应用于当前智能家居场景。已有的方案都没有考虑到多个语音采集设备同时工作时带来的远场语音使用场景的拾音冲突问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供扩展远场语音交互范围设备间避免拾音冲突方法，解决了多个语音采集设备同时工作时的冲突问题。

本发明采用的技术方案是：

扩展远场语音交互范围设备间避免拾音冲突方法，扩展远场语音交互范围设备包括一主设备以及与主设备连接的两台以上的从设备；方法包括以下步骤：

步骤1，从设备启动后，默认处于监听唤醒词模式；

步骤2，主设备收到一路从设备的唤醒命令后，把唤醒命令及参数发给主设备的语音路由；

步骤3，语音路由判断冲突检测周期内是否收到其他唤醒命令；是则，从所有发出唤醒命令的设备中选定一个作为激活设备，并在一个语音交互周期内只接收该激活设备的数据同时屏蔽其他通道设备的数据，执行步骤4；否则，以当前设备作为激活设备并执行步骤4；

步骤4，主设备把唤醒命令发给语音引擎，语音引擎进入等待语音数据状态，然后把唤醒成功的响应回复给当前激活设备，以及资源被占用的响应回给其他非激活设备；

步骤5，从设备收到主设备回复，判断是否唤醒成功；是则，改变指示灯状态并提示用户进行语音命令输入，同时切换从设备至数据输入模式以把编码后的语音数据通过无线模块发送至主设备；

步骤6，主设备收到当前激活设备语音数据后通过语音引擎进行识别，并把识别的结果回复给当前从设备，同时结束当前语音交互周期，恢复语音路由为可用状态；

步骤7，从设备收到主设备回复指令的识别结果后通过指示灯提示，同时切换扩展mic设备至监听唤醒词模式。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中冲突检测周期为100毫秒。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中其他唤醒命令包括其他从设备或主设备自身的唤醒命令。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中在当前语音交互周期内，后续收到其他设备的唤醒命令时，则直接回复资源被占用。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中通过冲突检测算法来选定一个激活设备；冲突检测算法的具体方法为：对于多个房间的采集设备在同一时间段内都采集到唤醒词的情况，通过对音量、采集时间和优先级三个维度参数进行加权求和，并将计算结果值最大的作为激活设备。

进一步地，作为一种较优实施方式，加权求和的计算公式为w＝ax by cz

其中，x表示音量大小，从唤醒命令的参数中获取，x取值范围为0～100；y表示时间参数，y＝冲突检测周期–(tn–t1)，t1(ms)表示收到第一个采集设备唤醒命令的时间为,tn(ms)表示收到第n个采集设备唤醒命令的时间；z表示某个设备的优先级(0～100),根据设备所在区域的重要性来进行个性化设置；a、b和c为加权系数，取值范围为0～1，根据需要调整大小。

本发明采用以上技术方案，多个语音采集设备共享一个语音引擎，降低了扩展设备的成本。采用边缘计算，在语音采集设备端完成唤醒词识别，大大提高了冲突检测的效率。多通道的语音路由管理，避免多个语音采集设备同时使用的冲突问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明扩展远场语音交互范围设备的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明公开了扩展远场语音交互范围设备间避免拾音冲突方法，扩展远场语音交互范围设备包括一主设备以及与主设备连接的两台以上的从设备；方法包括以下步骤：

步骤1，从设备启动后，默认处于监听唤醒词模式；

步骤2，主设备收到一路从设备的唤醒命令后，把唤醒命令及参数发给主设备的语音路由；

步骤3，语音路由判断冲突检测周期内是否收到其他唤醒命令；是则，从所有发出唤醒命令的设备中选定一个作为激活设备，并在一个语音交互周期内只接收该激活设备的数据同时屏蔽其他通道设备的数据，执行步骤4；否则，以当前设备作为激活设备并执行步骤4；

步骤4，主设备把唤醒命令发给语音引擎，语音引擎进入等待语音数据状态，然后把唤醒成功的响应回复给当前激活设备，以及资源被占用的响应回给其他非激活设备；

步骤5，从设备收到主设备回复，判断是否唤醒成功；是则，改变指示灯状态并提示用户进行语音命令输入，同时切换从设备至数据输入模式以把编码后的语音数据通过无线模块发送至主设备；

步骤6，主设备收到当前激活设备语音数据后通过语音引擎进行识别，并把识别的结果回复给当前从设备，同时结束当前语音交互周期，恢复语音路由为可用状态；

步骤7，从设备收到主设备回复指令的识别结果后通过指示灯提示，同时切换扩展mic设备至监听唤醒词模式。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中冲突检测周期为100毫秒。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中其他唤醒命令包括其他从设备或主设备自身的唤醒命令。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中在当前语音交互周期内，后续收到其他设备的唤醒命令时，则直接回复资源被占用。

进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中通过冲突检测算法来选定一个激活设备；冲突检测算法的具体方法为：对于多个房间的采集设备在同一时间段内都采集到唤醒词的情况，通过对音量、采集时间和优先级三个维度参数进行加权求和，并将计算结果值最大的作为激活设备。

进一步地，作为一种较优实施方式，加权求和的计算公式为w＝ax by cz

其中，x表示音量大小，从唤醒命令的参数中获取，x取值范围为0～100；y表示时间参数，y＝冲突检测周期–(tn–t1)，t1(ms)表示收到第一个采集设备唤醒命令的时间为，tn(ms)表示收到第n个采集设备唤醒命令的时间；z表示某个设备的优先级(0～100)，根据设备所在区域的重要性来进行个性化设置；a、b和c为加权系数，取值范围为0～1，根据需要调整大小。

本发明采用以上技术方案，多个语音采集设备共享一个语音引擎，降低了扩展设备的成本。采用边缘计算，在语音采集设备端完成唤醒词识别，大大提高了冲突检测的效率。多通道的语音路由管理，避免多个语音采集设备同时使用的冲突问题。本发明以较低的成本和简单的实现方式拓展远场语音交互范围，方便在家庭的各个房间区域都能随时使用远场语音且不会相互影响冲突。

显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。