一种智能家电的多维度语音控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种电子工程技术领域，具体为一种智能家电的多维度语音控制装置。


背景技术：

2.随着语音技术的发展，越来越多的家电使用了语音控制技术，使用起来更加方便快捷，目前对家电控制使用的语音识别技术，对于语音信号的采集，大都采用麦克风阵列按照一定形状规则摆放，目前市场上摆放阵列使用较多的是线性阵列，即将多个麦克风均匀的排列在一条直线上，增加语音采集效率；其次，还有少部分语音技术采用圆形麦克风阵列，即将多个麦克风均匀的排列成圆形，360度采集语音，增加了语音采集效率，但是也存在着一些不足之处；
3.一方面上述的两种麦克风阵列毕竟是实在平面中的分布，声音的采集是三维空间的传播，很大一部分的声音没有被采集到，这样就降低了语音识别的准确率；
4.另一方面，目前的语音识别技术在采样时只是采集到了语音的平均值，还没有实时经过调整能够采集到语音的峰值，同样降低了语音识别的准确率。
5.现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种智能家电的多维度语音控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.本实用新型提供如下技术方案一种智能家电的多维度语音控制装置，包括：语音识别模块、处理器模块、红外射频模块。
8.所述语音识别模块的主控芯片ld3320通过对多个寄存器读写操作与处理器模块的mcu通信，所述寄存器内设有指令单元和密令单元，且寄存器通过读时序输出指令单元和密令单元的指令和密令，且寄存器通过写时序向指令单元和密令单元增加指令和密令。
9.所述语音识别模块还包括三维立体麦克风阵列，所述三维立体麦克风阵列通过分压放大电路耦接主控芯片，且所述三维立体麦克风阵列呈六棱锥形状，底部六个麦克风分别发射或接收的方向为60
°
、120
°
、180
°
、240
°
、300
°
和360
°
，发射或接收的方向覆盖为均匀分布的圆阵，响应覆盖区域越广，响应灵敏度越高。
10.所述分压放大电路包括耦接麦克风的分压电阻r1与r2组成的分压电路、由电容c1、c3与电阻r2组成的滤波电路、以及由三极管的集电极串联连接上拉电阻r3组成的放大电路。
11.所述处理器模块的mcu采用arm9处理器，且对arm9处理器单独外接独立的模数转换器，语音信号之后要对语音信号通过模数转换器进行数字化处理；
12.所述处理器模块还包括信号采样电路，该信号采样电路的2路输入端分别耦接比较放大器的正输入端和负输入端，且比较放大器的放大调整端并联连接有调整电阻r5、调
整电阻r6、调整电阻r7和调整电阻r8，且该四个调整电阻均为阻值可调电阻；
13.所述比较放大器的内部集电极为开路状态，输出端耦接上拉保护电阻r10减少器件功耗，保持采样稳定性。
14.所述处理器模块还包括信号调理电路，该信号调理电路包括斯低通滤波器和一阶高通滤波器级联形成前置滤波电路，所述信号调理电路还包括由放大器的调整输出端耦接ad形成的放大转换电路，采集的模拟信号经过信号调理电路进行不失真的前置滤波和转换放大，信号调理电路的并行输出端，将放大和ad转换完成的16位数据以并行方式发送给处理器模块。
15.所述红外射频模块包括红外发射电路和红外接收电路；
16.所述红外发射电路具有一发射芯片，该发射芯片外接一触发器，且触发器耦接发射电路，所述发射芯片通过控制触发器操作发射电路发射红外信号。
17.所述红外接收电路具有一接收芯片，该接收芯片通过放大管耦接接收端，红外信号通过接收端接收并传送到接受芯片。
18.有益效果：
19.本实用新型采用三维立体阵列麦克风，与平面阵列相比较，三维立体阵列麦克风全方位的拾取的语音信号，语音识别是更为精准；另外，本实用新型中设有信号采样电路和信号调理电路，根据实际使用环境，通过改变上述四个调整电阻的阻值实现整个信号采样电路采样信号的最大值，实时调整上述四个调整电阻检测信号的采样峰值，使得采样频率大于等于两倍的普通采样频率，尽可能的保留所有原本语音信号所有的原始信息，降低后续语音识别时的错误率。
附图说明
20.图1为本实用新型结构框图示意图；
21.图2为本实用新型麦克风阵列示意图；
22.图3为本实用新型分压放大电路图；
23.图4为本实用新型信号采样电路图；
24.图5为本实用新型信号调理电路图；
25.图6为本实用新型红外发射电路图；
26.图7为本实用新型红外接收电路图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参考图1，图1为本实用新型结构框图示意图，本实用新型提供如下技术方案一种智能家电的多维度语音控制装置，包括：语音识别模块、处理器模块、红外射频模块。
29.所述语音识别模块的主控芯片ld3320通过对多个寄存器读写操作与处理器模块的mcu通信，所述寄存器内设有指令单元和密令单元，且寄存器通过读时序输出指令单元和
密令单元的指令和密令，且寄存器通过写时序向指令单元和密令单元增加指令和密令，例如，本实用新型中将口令“打开冰箱”和密令“2414”均设置在同一寄存器中的指令单元和密令单元中，语音识别模块通过读时序发送一个“读”指令时，发出口令“打开冰箱”或者密令“1121”均在同一寄存器中对应着相同的输出结果，均可将冰箱打开。
30.参考图2，图2为本实用新型麦克风阵列示意图，所述语音识别模块还包括三维立体麦克风阵列，所述三维立体麦克风阵列通过分压放大电路耦接主控芯片，且所述三维立体麦克风阵列呈六棱锥形状，底部六个麦克风分别发射或接收的方向为60
°
、120
°
、180
°
、240
°
、300
°
和360
°
，发射或接收的方向覆盖为均匀分布的圆阵，响应覆盖区域越广，响应灵敏度越高。
31.参考图3，图3为本实用新型分压放大电路图；所述分压放大电路包括耦接麦克风的分压电阻r1与r2组成的分压电路、由电容c1、c3与电阻r2组成的滤波电路、以及由三极管的集电极串联连接上拉电阻r3组成的放大电路，由于单一麦克风的咪头电压变化范围过小，所以通过分压放大电路将原始电压成倍数放大，使得采集的语音更加的清晰、准确。
32.参考图4，图4为本实用新型信号采样电路图；所述处理器模块的mcu采用arm9处理器，且对arm9处理器单独外接独立的模数转换器，语音信号之后要对语音信号通过模数转换器进行数字化处理；所述处理器模块还包括信号采样电路，该信号采样电路的2路输入端分别耦接比较放大器的正输入端和负输入端，且比较放大器的放大调整端并联连接有调整电阻r5、调整电阻r6、调整电阻r7和调整电阻r8，且该四个调整电阻均为阻值可调电阻，根据实际使用环境，通过改变上述四个调整电阻的阻值实现整个信号采样电路采样信号的最大值，实时调整上述四个调整电阻检测信号的采样峰值，使得采样频率大于等于两倍的普通采样频率，尽可能的保留所有原本语音信号所有的原始信息，降低后续语音识别时的错误率，且比较放大器的内部集电极为开路状态，输出端耦接上拉保护电阻r10减少器件功耗，保持采样稳定性。
33.参考图5，图5为本实用新型信号调理电路图；所述处理器模块还包括信号调理电路，该信号调理电路包括斯低通滤波器和一阶高通滤波器级联形成前置滤波电路，所述信号调理电路还包括由放大器的调整输出端耦接ad形成的放大转换电路，采集的模拟信号经过信号调理电路进行不失真的前置滤波和转换放大，信号调理电路的并行输出端，将放大和ad转换完成的16位数据以并行方式发送给处理器模块。
34.参考图6和图7，图6为本实用新型红外发射电路图；图7为本实用新型红外接收电路图；所述红外射频模块包括红外发射电路和红外接收电路；所述红外发射电路具有一发射芯片，该发射芯片外接一触发器，且触发器耦接发射电路，所述发射芯片通过控制触发器操作发射电路发射红外信号，所述红外接收电路具有一接收芯片，该接收芯片通过放大管耦接接收端，红外信号通过接收端接收并传送到接受芯片。
35.另外，需要说明的一方面，红外射频模块需要预先与各个家电的遥控器进行对接学习，对接学习的过程即为通过软件解码和编码的过程；将遥控器对准红接收头，按下要解码的按键，然后可以串口显示解码的结果，在遥控器对准模块解码模块按下遥控器按钮后，处理器模块通过串口输出此按钮的码值，即完成与红外遥控器的对接学习，红外射频模块与各个家电的遥控器对接完成后，即可通过语音识别模块给处理器模块发送指令，处理器模块通过串口给射频模块发送指令，射频模块充当了各个家电的红外遥控器，实现了对家
电的语音控制。
36.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。