一种用于患有认知障碍老年人的智能音箱的制作方法

1.本发明涉及智能音箱技术领域，具体为一种用于患有认知障碍老年人的智能音箱。


背景技术：

2.世界人口老龄化日益严重，养老已经成为当今社会的一个非常重要的热门话题，在这群老年人中有很大一部分有一定程度上的认知障碍，比如患有阿尔茨海默病的老年人等等，这类老年人们也很需要人们的陪伴与关注，但是他们的亲人往往由于各种原因无法长时间的陪伴他们，所以他们也很迫切地需要一种能够解决他们需求的产品，与此同时，目前也是一个人工智能和信息化快速增长的时代，智能音箱的发展也是十分迅速的，针对有认知障碍老年人的群体，新型智能音箱应该具有更好的识别率去理解他们的语言并作出合理的言语反应，这使有认知障碍的老年人更容易和更自然的去与他们的智能音箱进行交互，面向有认知障碍老年人的智能音箱，这不仅有技术上的难题值得探索，同时在市场上也有大量的需求，然而，外针对有认知障碍老年人的智能音箱非常少，对于有认知障碍的老年人，与他们交谈是十分重要的，比如提醒他们的日常生活、之前的经历/人/地点、目前所在的位置，并智能地回答他们的问题，这样的智能音箱将作为智能助手和辅助设备，众所周知，有认知障碍的老年人提出的问题和讲话通常可能并不是有意义的，智能音箱应该能够与有类似情况的老年人正常交流，找出正确的问题并给出合适的答案，这些功能在目前针对健康、年轻用户的智能音箱系统中是不可能实现的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于患有认知障碍老年人的智能音箱，具备临床辅助诊疗的优点，解决了有认知障碍的老年人提出的问题和讲话通常可能并不是有意义的，智能音箱应该能够与有类似情况的老年人正常交流，找出正确的问题并给出合适的答案，这些功能在目前针对健康、年轻用户的智能音箱系统中是不可能实现的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于患有认知障碍老年人的智能音箱，包括主控板和算法模块，所述主控板分别电性连接有扬声器、麦克风阵列、电池和蓝牙/wifi模块，所述算法模块包括：前端信号处理模块、唤醒功能模块、语音交互模块和其他算法模块，所述前端信号处理模块包括：语音检测模块、降噪模块、声学回声消除模块、去混响处理模块、声源定位模块和波束形成模块，所述语言交互模块包括：语音识别模块、自然语言理解模块、对话管理模块、自然语言生成模块和语音合成模块，所述其他算法模块包括：声纹识别模块和人脸识别模块。
5.优选的，所述主控板包括主板、cpu和存储器，所述扬声器的高音和低音喇叭上下相对，所述麦克风阵列由一定数目的麦克风组成。
6.优选的，所述语音交互模块包括：系统管理员端、客户管理员端、用户端。
7.优选的，所述算法模块还包括情绪识别算法模块，所述情绪识别算法模块包括文
本识别和语音语调识别。
8.优选的，所述算法模块还包括在线测试平台和宣传平台。
9.优选的，所述情绪识别算法模块可根据百度的外呼产品百应，所述语音识别模块主要分为语音语调的识别和文本识别，所述语音语调的识别中主要是两种情绪，文字的识别中主要是六种情绪，根据语音语调中识别出的两种情绪和文字识别的六种情绪进行综合考量得出回复他们更加合理的答案。
10.优选的，所述在线测试平台，支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理、语音合成等测试，有助于更好地使算法进行升级。
11.优选的，所述在线测试平台支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理模块、语音合成模块的测试。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
13.1、本发明通过对算法模型进行改进，可以更准确地识别这些有认知障碍的老年人的语音，对模型进行改进，支持识别粤语，支持自动修复部分不完整的专业性词语或tts造成的发音错误，情绪识别算法模块，根据百度的外呼产品百应，语音识别主要分为语音语调的识别和文本识别，语音语调的识别中主要是两种情绪，文字的识别中主要是六种情绪，根据语音语调中识别出的两种情绪和文字识别的六种情绪进行综合考量得出回复他们更加合理的答案，根据患有认知障碍老年人的语音语调和文本，分析老年人的意图，设置意图标签来完善回复，提升老年人的使用体验，在智能音箱进行播报时，根据静音识别算法，及时反馈老年人的动向，完善打断处理功能，如果智能音箱正在进行播放但是老人突然说话，有必要即使打断智能音箱的播报，支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理、语音合成等测试，有助于更好地使算法进行升级，增加智能短信的功能，如果智能音箱在与老年人的交谈或者是其他场景下发生意外，可以及时向紧急联系人发送短信，通过与老年人的交流，将智能音箱与老年人的对话文本进行数据可视化处理，进而更好的进行临床辅助诊疗，增加流程管理、高频词、意图标签、词库管理等功能，针对老年人发出部分语气词过长或过短，需要进行忽略或者是回应处理操作，支持与老年人进行闲聊、问答等功能，提升老年人的使用体验，同时更好的对老年人进行治疗，解决了有认知障碍的老年人提出的问题和讲话通常可能并不是有意义的，智能音箱应该能够与有类似情况的老年人正常交流，找出正确的问题并给出合适的答案，这些功能在目前针对健康、年轻用户的智能音箱系统中是不可能实现的问题。
附图说明
14.图1为本发明智能音箱实体示意图；
15.图2为本发明算法模块示意图；
16.图3为本发明系统原理示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本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，都属于本发明保护的范围。
18.本发明的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
19.请参阅图1-3，一种用于患有认知障碍老年人的智能音箱，包括主控板和算法模块，所述主控板分别电性连接有扬声器、麦克风阵列、电池和蓝牙/wifi模块，所述算法模块包括：前端信号处理模块、唤醒功能模块、语音交互模块和其他算法模块，所述前端信号处理模块包括：语音检测模块、降噪模块、声学回声消除模块、去混响处理模块、声源定位模块和波束形成模块，所述语言交互模块包括：语音识别模块、自然语言理解模块、对话管理模块、自然语言生成模块和语音合成模块，所述其他算法模块包括：声纹识别模块和人脸识别模块，通过对算法模型进行改进，可以更准确地识别这些有认知障碍的老年人的语音，对模型进行改进，支持识别粤语，支持自动修复部分不完整的专业性词语或tts造成的发音错误，情绪识别算法模块，根据百度的外呼产品百应，语音识别主要分为语音语调的识别和文本识别，语音语调的识别中主要是两种情绪，文字的识别中主要是六种情绪，根据语音语调中识别出的两种情绪和文字识别的六种情绪进行综合考量得出回复他们更加合理的答案，根据患有认知障碍老年人的语音语调和文本，分析老年人的意图，设置意图标签来完善回复，提升老年人的使用体验，在智能音箱进行播报时，根据静音识别算法，及时反馈老年人的动向，完善打断处理功能，如果智能音箱正在进行播放但是老人突然说话，有必要即使打断智能音箱的播报，支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理、语音合成等测试，有助于更好地使算法进行升级，增加智能短信的功能，如果智能音箱在与老年人的交谈或者是其他场景下发生意外，可以及时向紧急联系人发送短信，通过与老年人的交流，将智能音箱与老年人的对话文本进行数据可视化处理，进而更好的进行临床辅助诊疗，增加流程管理、高频词、意图标签、词库管理等功能，针对老年人发出部分语气词过长或过短，需要进行忽略或者是回应处理操作，支持与老年人进行闲聊、问答等功能，提升老年人的使用体验，同时更好的对老年人进行治疗，解决了有认知障碍的老年人提出的问题和讲话通常可能并不是有意义的，智能音箱应该能够与有类似情况的老年人正常交流，找出正确的问题并给出合适的答案，这些功能在目前针对健康、年轻用户的智能音箱系统中是不可能实现的问题。
20.本实施例中，具体的，所述主控板包括主板、cpu和存储器，所述扬声器的高音和低音喇叭上下相对，所述麦克风阵列由一定数目的麦克风组成。
21.本实施例中，具体的，所述语音交互模块包括：系统管理员端、客户管理员端、用户端。
22.本实施例中，具体的，所述算法模块还包括情绪识别算法模块，所述情绪识别算法模块包括文本识别和语音语调识别。
23.本实施例中，具体的，所述算法模块还包括在线测试平台和宣传平台。
24.本实施例中，具体的，所述情绪识别算法模块可根据百度的外呼产品百应，所述语音识别模块主要分为语音语调的识别和文本识别，所述语音语调的识别中主要是两种情绪，文字的识别中主要是六种情绪，根据语音语调中识别出的两种情绪和文字识别的六种情绪进行综合考量得出回复他们更加合理的答案。
25.本实施例中，具体的，所述在线测试平台，支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理、语音合成等测试，有助于更好地使算法进行升级。
26.本实施例中，具体的，所述在线测试平台支持在线测试智能音箱音频输入、对话管理模块、语音合成模块的测试，在智能音箱进行播报时，根据静音识别算法，及时反馈老年人的动向，有助于更好地使算法进行升级。
27.本技术文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本技术文主要用来保护机械装置，所以本技术文不再详细解释控制方式和电路连接。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。