一种头戴式智能语音识别装置的制作方法

1.本发明涉及智能语音识别技术领域，具体为一种头戴式智能语音识别装置。


背景技术：

2.语音识别技术，也叫作自动语音识别，将人类的语音转化成电信号进行输入，智能语音识别装置中的语音识别模块包括语音识别芯片和其他的是附属电路，通过特定的拾音装置对语音进行拾取，但是，现有环境中很难有完全安静的语音交互场所，因此，在语音拾取后常需要进行降噪处理，将试音过程中收集的噪音进行过滤，防止影响语音识别精确度，一般降噪处理的装置较为复杂，需要将不同频率的语音进行分离，会大大增加生产成本，压缩产品利润率。
3.此外，在进行语音收集时，由于高中低音各自的声音频率不一样，男性音频一般在82~698hz，女性音频一般在82~1100hz，总的来说，高低音的音域在一个较大的波动范围，因此对检测装置制造精度要求较高，增加了企业成本，无法在嘈杂的环境中进行精准拾音，适用的场景受到限制，在进行低音拾取时，更容易受到外界噪音影响，降低语音拾取质量，容易造成识别误差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种头戴式智能语音识别装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种头戴式智能语音识别装置，包括固定装置、支撑装置、减振装置和拾音器，固定装置和支撑装置活动连接，支撑装置一侧和拾音器一侧紧固连接，减振装置和固定装置连接，减振装置上设有振动传感器，振动传感器和减振装置连接，固定装置包括固定架，固定架两端分别设有固定座，固定座一侧和固定架一侧紧固连接，固定座上依次设有第一回转槽和第二回转槽，支撑装置包括第一回转架和第二回转架，第一回转架两端分别设有第一球头，第一回转架和第一球头紧固连接，第一球头外圆面和第一回转槽槽面活动连接，第二回转架两端分别设有第二球头，第二回转架和第二球头紧固连接，第二球头和第二回转槽活动连接，第一回转架上设有安装槽，安装槽内设有拾音架，拾音架一端设为弧形，拾音架弧形端和安装槽活动连接。
6.固定装置为主要的安装基础，通过支撑装置对整体进行支撑，将装置整体戴在使用者头上，防止松脱，提高不同环境中的使用性能，通过活动连接对支撑装置进行限位，使支撑装置便于开启和收纳，提高便携性能，通过紧固连接对拾音器进行固定，提高拾音器的定位指向性能，通过拾音器进行拾音，并将获取的语音信号传输到控制器进行存储，便于后续进行语音识别，通过振动传感器对两侧声带振动进行收集，并将收集到的语音振动信号进行初步处理或者直接传输到控制器进行存储识别，通过上中下三组振动传感器分别对声带不同位置进行识别，便于对高中低音进行分段拾取，提高语音拾取精确性，通过固定架对
两端的固定座进行固定，通过固定座对其余语音识别用零部件进行安装，第一回转架通过第一球头和第一回转槽连接，第二回转架通过第二球头和第二回转槽活动连接，通过第一回转槽和第二回转槽便于对第一回转架和第二回转架进行姿态调节，方便收纳，在展开时，第一回转架位于头顶上方，第二回转架位于头部后方，固定架位于脖颈后方，对装置进行多点定位，防止松脱，第一回转槽开口大于第二回转槽开口，通过安装槽对拾音架进行收纳，在展开时进行限位。
7.进一步的，固定座一端设有减振装置，固定座一侧和减振装置一侧连接，减振装置包括伸缩架，伸缩架厚度渐变设置，伸缩架包括固定节、第一伸缩节、第一卡块、第二伸缩节和第二卡块，固定节一侧和固定座一侧紧固连接，固定节上设有滑槽，第一伸缩节上设有第一卡块，第一伸缩节通过第一卡块和滑槽活动连接，第二伸缩节上设有第二卡块，第二卡块和第二伸缩节紧固连接，第一卡块上设有第一滑槽，第二伸缩节通过第二卡块和第一滑槽活动连接；展开时：伸缩架连成30
°
斜面，固定节下端设有卡槽，第一卡块内侧设有凹槽，第一卡块凹槽和卡槽卡接，第一伸缩节下端设有第一卡槽，第二卡块内侧设有凹槽，第二卡块凹槽和第一卡槽卡接；收纳时：固定座上设有固定槽，第一伸缩节和第二伸缩节退回固定槽内，固定节上端设有限位槽，第一卡块一侧设为弧形，第一卡块弧形面和限位槽接触，第一伸缩节上端设有第一限位槽，第二卡块一侧设为弧形，第二卡块弧形面和第一限位槽接触。
8.在进行高音收集时，通过减振装置降低声带上端的共振频率，减少能耗，提高续航时间，通过紧固连接防止松动，通过伸缩设置的伸缩结构提高便携性能，防止携带时受损，伸缩架厚度渐变式设计，在进行振动信号拾取时，高中低音分别对照声带上中下三部分，在进行上端高音振动时，由于固定节厚度最厚，质量最大，在进行振动传递时惯性最大，通过振动传感器检测固定节振动频率，固定节和声带共振频率降低，从而降低振动频率，以声带中音振动为基准音区，感知振动频率，并对高低音频率进行调整，使在进行语音识别时，振动频率在一定范围内，保证获取的语音质量，避免因为音高不同影响语音识别精准度，固定节通过滑槽对第一伸缩节进行滑动导向，第一伸缩节通过第一卡块进行滑动和限位，第一伸缩节通过第一滑槽对第二伸缩节进行导向，第二伸缩节通过第二卡块进行滑动和限位。
9.展开时：伸缩架连成呈30
°
的斜面，通过卡槽对第一卡块进行限位，第一卡块和第二卡块为钩型，在第一卡块和第二卡块下滑到最低端时，脖颈和肩部连接处逐渐增大，通过脖颈处将第一卡块和第二卡块向外侧挤压，通过钩型槽限制第一卡块和第二卡块向外侧转动，提高第二伸缩节和声带的贴合度，提高振动传递效率；收纳时：第一卡块和第二卡块外侧为球型面，使第一卡块和第二卡块对内侧转动，使第一卡块脱离卡槽，第二卡块脱离第一卡槽，第二卡块带动第二伸缩节沿第一滑槽滑动到最顶端，第二卡块弧形面卡进第一限位槽内，第一卡块带动第一伸缩节沿滑槽滑动到最顶端，第一卡块弧形面卡进限位槽内，完成收纳。
10.进一步的，减振装置还包括条形磁铁，伸缩架上设有磁铁安装槽，条形磁铁插入磁铁安装槽内，固定架两侧的条形磁铁磁性互异。
11.通过磁铁安装槽对条形磁铁进行固定，通过磁性互异的磁铁进行相互吸引，条形磁铁分别布置在第一伸缩节和第二伸缩节上，位于脖颈两侧，通过相互吸引提高和声带的
贴合度，提高振动传递效率，减小声带振动传递损耗，提高语音识别精准度。
12.进一步的，固定节、第一伸缩节和第二伸缩节上依次设有振动传感器，头戴式智能语音识别装置还包括频率放大器，位于第二伸缩节上的振动传感器和频率放大器通过电线连接。
13.通过三组振动传感器分别对声带上中下进行分段检测，并通过拾音器进行辅助，针对高中低音进行收集，提高检测效率和检测精准度，高音检测时，由于高音振动频率和噪音振动频率差别过大，便于对噪音进行过滤，通过振动传感器获取声带振动频率，从而对拾音器获取的声音进行筛分，识别出和振动传感器振动频率相符的语音，提高拾音质量，在对低音进行拾取时，容易受到外界噪音影响，通过振动传感器拾音，并通过频率放大器放大低音频率，在和标准音频对比，提高语音识别效率。
14.作为优化，条形磁铁下端厚度最大，发出低音时，声带下端为主要的发声部，下侧的磁性吸力最大，提高振动传感器和声带的贴合度，从而提高共振效率，提高检测精度，通过对两侧声带进行挤压，提高张进度，从而提高声带发声时的振动频率，降低高中低音三种频率差别，缩小检测音域，提高语音识别质量。
15.作为优化，固定架在最内层，夹持在脖颈处进行固定，第一回转架设置在最外层，对头顶处进行夹持，第二回转架位于中间层，对头后部进行夹持，配合异性相吸的条形磁条进行多向固定，适合在运动中使用，提高实用性能，同时避免全包裹形态增大头部负担，提高长时间佩戴舒适性，在进行收纳时可以恢复到同一平面，减小占据空间，提高便携性能。
16.作为优化，通过固定架对脖颈进行夹持，通过弹性设置使固定架可以随着脖颈进行弯曲，增加贴合性能，使固定架可以在条形磁铁作用下自动弯曲，提高振动频率收集精准度，从而提高语音识别性能。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在进行高音收集时，通过减振装置降低声带上端的共振频率，减少能耗，提高续航时间，通过伸缩设置的伸缩结构提高便携性能，防止携带时受损，在进行上端高音振动时，由于固定节厚度最厚，质量最大，在进行振动传递时惯性最大，通过固定节降低共振振动频率，以声带中音振动为基准音区，感知振动频率，并对高低音频率进行调整，使在进行语音识别时，使振动频率在一定范围内，保证获取的语音质量，避免因为音高不同影响语音识别精准度，第一伸缩节通过第一卡块进行限位，第二伸缩节通过第二卡块进行滑动和限位，通过第二伸缩节上的斜面防止收纳时伸缩架松动；通过磁铁安装槽对条形磁铁进行固定，通过磁性互异的磁铁进行相互吸引，条形磁铁分别布置在第一伸缩节和第二伸缩节上，位于脖颈两侧，通过相互吸引提高和声带的贴合度，提高振动传递效率，减小声带振动传递损耗，提高语音识别精准度。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的总体结构示意图；图2是本发明的展开固定结构示意图；图3是本发明的伸缩架展开结构示意图；图4是本发明的对中夹持结构示意图；
图5是图3视图的局部b放大视图；图6是图3视图的局部c放大视图；图7是本发明的伸缩架收纳结构示意图；图8是图7视图的局部a放大视图；图中：1-固定装置、11-固定架、12-固定座、121-固定槽、122-第一回转槽、123-第二回转槽、2-支撑装置、21-第一回转架、211-安装槽、22-第二回转架、23-拾音架、24-第一球头、25-第二球头、3-减振装置、31-伸缩架、311-固定节、3111-限位槽、3112-滑槽、3113-卡槽、312-第一伸缩节、3121-第一限位槽、3122-第一滑槽、3123-第一卡槽、313-第一卡块、314-第二伸缩节、315-第二卡块、32-条形磁铁、4-拾音器、5-振动传感器、6-频率放大器。
具体实施方式
19.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。
20.本发明提供技术方案：如图1~图3所示，一种头戴式智能语音识别装置，包括固定装置1、支撑装置2、减振装置3和拾音器4，固定装置1和支撑装置2活动连接，支撑装置2一侧和拾音器4一侧紧固连接，减振装置3和固定装置1连接，减振装置3上设有振动传感器5，振动传感器5和减振装置3连接，固定装置1包括固定架11，固定架11两端分别设有固定座12，固定座12一侧和固定架11一侧紧固连接，固定座12上依次设有第一回转槽122和第二回转槽123，支撑装置2包括第一回转架21和第二回转架22，第一回转架21两端分别设有第一球头24，第一回转架21和第一球头24紧固连接，第一球头24外圆面和第一回转槽122槽面活动连接，第二回转架22两端分别设有第二球头25，第二回转架22和第二球头25紧固连接，第二球头25和第二回转槽123活动连接，第一回转架21上设有安装槽211，安装槽211内设有拾音架23，拾音架23一端设为弧形，拾音架23弧形端和安装槽211活动连接。
21.固定装置1为主要的安装基础，通过支撑装置2对整体进行支撑，将装置整体戴在使用者头上，防止松脱，提高不同环境中的使用性能，通过活动连接对支撑装置2进行限位，使支撑装置2便于开启和收纳，提高便携性能，通过紧固连接对拾音器4进行固定，提高拾音器4的定位指向性能，通过拾音器4进行拾音，并将获取的语音信号传输到控制器进行存储，便于后续进行语音识别，通过振动传感器5对两侧声带振动进行收集，并将收集到的语音振动信号进行初步处理或者直接传输到控制器进行存储识别，通过上中下三组振动传感器5分别对声带不同位置进行识别，便于对高中低音进行分段拾取，提高语音拾取精确性，通过固定架11对两端的固定座12进行固定，通过固定座12对其余语音识别用零部件进行安装，第一回转架21通过第一球头24和第一回转槽122连接，第二回转架22通过第二球头25和第二回转槽123活动连接，通过第一回转槽1122和第二回转槽123便于对第一回转架21和第二回转架22进行姿态调节，方便收纳，在展开时，第一回转架21位于头顶上方，第二回转架22位于头部后方，固定架11位于脖颈后方，对装置进行多点定位，防止松脱，第一回转槽122开口大于第二回转槽123开口，通过安装槽211对拾音架23进行收纳，在展开时进行限位。
22.如图1、图3~图8所示，固定座12一端设有减振装置3，固定座12一侧和减振装置3一侧连接，减振装置3包括伸缩架31，伸缩架31厚度渐变设置，伸缩架31包括固定节311、第一伸缩节312、第一卡块313、第二伸缩节314和第二卡块315，固定节311一侧和固定座12一侧紧固连接，固定节311上设有滑槽3112，第一伸缩节312上设有第一卡块313，第一伸缩节312通过第一卡块313和滑槽3112活动连接，第二伸缩节314上设有第二卡块315，第二卡块315和第二伸缩节314紧固连接，第一卡块313上设有第一滑槽3122，第二伸缩节314通过第二卡块315和第一滑槽3122活动连接；展开时：伸缩架31连成30
°
斜面，固定节311下端设有卡槽3113，第一卡块313内侧设有凹槽，第一卡块313凹槽和卡槽3113卡接，第一伸缩节312下端设有第一卡槽3123，第二卡块315内侧设有凹槽，第二卡块315凹槽和第一卡槽3123卡接；收纳时：固定座12上设有固定槽121，第一伸缩节312和第二伸缩节314退回固定槽121内，固定节311上端设有限位槽3111，第一卡块313一侧设为弧形，第一卡块313弧形面和限位槽3111接触，第一伸缩节312上端设有第一限位槽3121，第二卡块315一侧设为弧形，第二卡块315弧形面和第一限位槽3121接触。
23.在进行高音收集时，通过减振装置3降低声带上端的共振频率，减少能耗，提高续航时间，通过紧固连接防止松动，通过伸缩设置的伸缩结构提高便携性能，防止携带时受损，伸缩架31厚度渐变式设计，在进行振动信号拾取时，高中低音分别对照声带上中下三部分，在进行上端高音振动时，由于固定节311厚度最厚，质量最大，在进行振动传递时惯性最大，通过振动传感器5检测固定节311振动频率，固定节311和声带共振频率降低，从而降低振动频率，以声带中音振动为基准音区，感知振动频率，并对高低音频率进行调整，使在进行语音识别时，振动频率在一定范围内，保证获取的语音质量，避免因为音高不同影响语音识别精准度，固定节311通过滑槽3112对第一伸缩节312进行滑动导向，第一伸缩节312通过第一卡块313进行滑动和限位，第一伸缩节312通过第一滑槽3122对第二伸缩节314进行导向，第二伸缩节314通过第二卡块315进行滑动和限位，通过第二伸缩节314上的斜面防止收纳时伸缩架31松动。
24.展开时：伸缩架31连成呈30
°
的斜面，通过卡槽3113对第一卡块313进行限位，第一卡块313和第二卡块315为钩型，在第一卡块313和第二卡块315下滑到最低端时，脖颈和肩部连接处逐渐增大，通过脖颈处将第一卡块313和第二卡块315向外侧挤压，通过钩型槽限制第一卡块313和第二卡块315向外侧转动，提高第二伸缩节314和声带的贴合度，提高振动传递效率；收纳时：第一卡块313和第二卡块315外侧为球型面，使第一卡块313和第二卡块315对内侧转动，使第一卡块313脱离卡槽3113，第二卡块315脱离第一卡槽3123，第二卡块315带动第二伸缩节314沿第一滑槽3122滑动到最顶端，第二卡块315弧形面卡进第一限位槽3121内，第一卡块313带动第一伸缩节312沿滑槽3112滑动到最顶端，第一卡块313弧形面卡进限位槽3111内，完成收纳。
25.如图3、图4所示，减振装置3还包括条形磁铁32，伸缩架31上设有磁铁安装槽，条形磁铁32插入磁铁安装槽内，固定架11两侧的条形磁铁32磁性互异。
26.通过磁铁安装槽对条形磁铁32进行固定，通过磁性互异的磁铁进行相互吸引，条形磁铁32分别布置在第一伸缩节312和第二伸缩节314上，位于脖颈两侧，通过相互吸引提
高和声带的贴合度，提高振动传递效率，减小声带振动传递损耗，提高语音识别精准度。
27.如图3所示，固定节311、第一伸缩节312和第二伸缩节314上依次设有振动传感器5，头戴式智能语音识别装置还包括频率放大器6，位于第二伸缩节314上的振动传感器5和频率放大器6通过电线连接。
28.通过三组振动传感器5分别对声带上中下进行分段检测，并通过拾音器4进行辅助，针对高中低音进行收集，提高检测效率和检测精准度，高音检测时，由于高音振动频率和噪音振动频率差别过大，便于对噪音进行过滤，通过振动传感器5获取声带振动频率，从而对拾音器4获取的声音进行筛分，识别出和振动传感器5振动频率相符的语音，提高拾音质量，在对低音进行拾取时，容易受到外界噪音影响，通过振动传感器5拾音，并通过频率放大器6放大低音频率，在和标准音频对比，提高语音识别效率。
29.如图3所示，条形磁铁32下端厚度最大，发出低音时，声带下端为主要的发声部，下侧的磁性吸力最大，提高振动传感器5和声带的贴合度，从而提高共振效率，提高检测精度，通过对两侧声带进行挤压，提高张进度，从而提高声带发声时的振动频率，降低高中低音三种频率差别，缩小检测音域，提高语音识别质量。
30.如图1、图2所示，固定架11在最内层，夹持在脖颈处进行固定，第一回转架21设置在最外层，对头顶处进行夹持，第二回转架22位于中间层，对头后部进行夹持，配合异性相吸的条形磁条32进行多向固定，适合在运动中使用，提高实用性能，同时避免全包裹形态增大头部负担，提高长时间佩戴舒适性，在进行收纳时可以恢复到同一平面，减小占据空间，提高便携性能。
31.如图2、图4所示，通过固定架11对脖颈进行夹持，通过弹性设置使固定架11可以随着脖颈进行弯曲，增加贴合性能，使固定架11可以在条形磁铁32作用下自动弯曲，提高振动频率收集精准度，从而提高语音识别性能。
32.本发明的工作原理：在进行高音收集时，通过减振装置3降低声带上端的共振频率，减少能耗，提高续航时间，通过伸缩设置的伸缩结构提高便携性能，防止携带时受损，伸缩架31厚度渐变式设计，在进行振动信号拾取时，高中低音分别对照声带上中下三部分，在进行上端高音振动时，由于固定节311厚度最厚，质量最大，在进行振动传递时惯性最大，通过振动传感器5检测固定节311振动频率，固定节311和声带共振频率降低，从而降低振动频率，以声带中音振动为基准音区，感知振动频率，并对高低音频率进行调整，使在进行语音识别时，振动频率在一定范围内，保证获取的语音质量，避免因为音高不同影响语音识别精准度，固定节311通过滑槽3112对第一伸缩节312进行滑动导向，第一伸缩节312通过第一卡块313进行滑动和限位，第一伸缩节312通过第一滑槽3122对第二伸缩节314进行导向，第二伸缩节314通过第二卡块315进行滑动和限位，通过第二伸缩节314上的斜面防止收纳时伸缩架31松动；通过磁铁安装槽对条形磁铁32进行固定，通过磁性互异的磁铁进行相互吸引，条形磁铁32分别布置在第一伸缩节312和第二伸缩节314上，位于脖颈两侧，通过相互吸引提高和声带的贴合度，提高振动传递效率，减小声带振动传递损耗，提高语音识别精准度。
33.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。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。