专利名称：声控电视机及其提高语音接收效果的方法
技术领域：
本发明涉及电视机技术领域，具体涉及一种声控电视机及其提高语音接收效果的方法。
背景技术：
近年来，声控技术运用在电视机上已成为一种趋势，搭载有声控的电视机越来越受人们的喜爱。目前市面上的声控电视主要有两种，一种是将声音接收装置如麦克风安装在电视机本体上，一种是将声音接收装置如麦克风安装在电视机的遥控器上。将声音接收装置安装在遥控器上的，当遥控器丢失或者找不到时，电视机的声控功能便无法正常启用。将声音接收装置安装在电视机本体上，用户在使用电视机时往往会与电视机有一段距离 时，受这段距离的影响，声音接收装置所接收到的语音会有不同程度的衰减及参夹一定的杂音信息。如此，当用户与电视机的距离过大时，这种声控电视便存在所接收到的语音清晰度不高的问题，进而导致其声控功能失灵。
发明内容
为了解决现有技术中声控电视机在用户离电视机较远、用户的声音较小时用户语音指令识别能力较差的技术问题，有必要提供一种能改善对用户语音识别的声控电视机。为达到上述目的，本发明提供一种声控电视机，包括一电视机本体，所述电视机本体内安装有用于接收语音信息的语音接收装置；所述电视机本体上安装有感测单元，所述感测单元用于感测与所述电视机本体相距一预设的距离范围内是否有用户，当在该预设的距离范围内感测到用户时，所述感测单元还用于感测该用户相对于所述电视机本体所处的方位及该用户与所述电视机本体的距离；
所述声控电视机还包括一处理器，所述处理器用于根据所述感测单元所感测到该用户相对于所述声控电视机的方位来调整所述语音接收装置相对于所述声控电视机的方位，以及用于根据所述感测装置所感测到的用户与所述电视机本体的距离调整所述语音接收装置所接收到的语音信号。此外，本发明还提供一种提高上述声控电视机的语音接收效果的方法，该方法包括以下步骤
在所述声控电视机上安装一人体感测器以感测与所述声控电视机相距一预设的距离范围内是否有用户；
在所述声控电视机上安装一方位感测器和一距离感测器以分别感测用户相对于所述声控电视机的方位及感测该用户与所述声控电视机的距离；以及
在所述声控电视机上安装可调节方位的语音接收装置及处理器以利用所述处理器根据所述方位感测器感测到的方位来调节语音接收装置的方位，及根据所述距离感测器感测到的距离来调整所述语音接收装置所接收到的语音信号。相对于现有技术，本发明所提供的声控电视机及其提高语音接收效果的方法，通过感测用户相对于声控电视机所在的方位来调整语音接收装置的方位，及根据感测用户距离电视机的距离来相应放大语音接收装置所接收到语音信号，从而改善了声控语音的质量，使声控电视机能接收到更清晰的语音信号以提高其声控功能的效率。
图I为本发明一实施方式中的声控电视机的示意图。图2为图I所示声控电视机的功能模块图。图3为用户与声控电视机的方位与距离的示意图。图4为本发明一实施方式中的声控电视机的提高语音接收效果的方法的流程图。
主要元件符号说明
声控电视机I ι
电视机本体_10
￥吾接收装置 —i语音命令提取单元 21非指向性麦克风 211单指向性麦克风 212
转动装置_213
Ι算放大器214
差分放大器_215
冑命令识别单元—
感测单元_30
人体感测器_31
方位感测单元￥离感测器~
处理器_40
喇叭50~
'按键丨60
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式请参阅图1，其为本发明一实施方式中的声控电视机100的示意图。该声控电视机100的电视机本体10上设置有用于接收用户语音命令的语音接收装置、喇叭50及若干按键60，如调音量键、调频道键、开机键等。请参阅图2，其为本发明一实施方式中的声控电视机100的功能模块图。该声控电视机100包括语音接收装置20，感测单元30及与语音接收装置20和感测单元30相连接的处理器40。感测单元30，用于感测与声控电视机100相距一预设距离范围内是否有用户，及当感测到与声控电视机100相距的该预设距离范围内有用户时，感测单元30还用于感测用户相对于声控电视机100所处的方位及感测用户距离声控电视机100的具体距离。在本实施方式中，该感测单元30包括一用于感测用户的人体感测器31、一用于感测用户位于声控电视机100方位的方位感测单元32及一用于感测用户距离声控电视机100距离的距离感测器33。其中，该方位感测单元用于感测用户相对于声控电视机100所处的方位。语音接收装置20，用于接收声控电视机100的使用者的语音命令并将所接收到的语音命令转化为数字信号。该语音接收装置20包括语音命令提取单元21及与语音命令提取单元21相连接的语音命令识别单元22。语音命令提取单元21用于在声控电视机100的话音及环境噪音中提取出用户的语音命令。在本实施方式中，语音命令提取单兀21包括一非指向性麦克风211、一单指向性麦克风212及与单指向性麦克风212转动连接的转动装置213。单指向性麦克风212用于接收预定方向范围和预定距离范围内的语音信息，该语音信息包括用户的语音命令、声控电视机100的话音及其它环境噪音。单指向性麦克风212活动地安装于转动装置213上，转动装置213用于根据处理器40的驱动带动所述单指向性麦克风212转动以使单指向性麦克风212指向特定的方向。此外，语音命令提取单元21还包括一运算放大器214，运算放大器214与麦克风的输出端相连接，用于对麦克风所接收到的语音信息进行优化放大处理。在本实施方式中，该运算放大器214可为一差分放大器215。该差分放大器215包括一与单指向性麦克风212相 连接的正向输入端和一与非指向性麦克风211相连接的负向输入端。如此，该差分放大器 215可有效地抵消掉两麦克风所接收到的噪音干扰信号，放大所接收到的用户语音信号。语音识别单元22用于识别语音命令提取单元21所提取出来的语音命令，并将所识别到的语音命令转化为数字信号。处理器40，用于根据感测单元30所感测到的用户的方位来调节语音接收装置20的方向。在本实施方式中，处理器40是根据方位感测单元32所感测到的用户所在的方向来调节单指向性麦克风212所指向的方向。具体的，处理器40根据感测单元30所感测到的用户的方位来驱动转动装置213发生转动，进而带动单指向性麦克风212转动直至单指向性麦克风212指向用户。处理器40，用于根据感测单元30所感测到的用户距离电视机的距离来调节运算放大器214对麦克风所接收到的用户语音命令的增益值。具体的，处理器40是根据距离感测器33所感测到的用户距离声控电视机100的距离来调整运算放大器214的增益值。其中，该增益值与用户与声控电视机100的距离的平方成正比。如此，以减少该用户的语音信号在放大时的失真度。如图3所示，当用户在A位置时，用户距离声控电视机100的距离为I个距离单位d (该距离单位d可由系统设置或用户自行设置)，
此时，处理器40将运算放大器214的增益值调整为I ;当用户位置发生变动，由A位置转移到B位置时，用户距离声控电视机100的距离为2d，此时，处理器40将运算放大器214的增益值调整为4。请参见图4，本发明还提供了一种上述声控电视机100的提高语音接收效果的方法，其包括以下步骤
步骤S401，人体感测器31是否在声控电视机100的预设范围内感测到用户，若是，则进入步骤S402，若否，则结束流程。在本实施方式中，在同一时间内，只有一个用户控制声控电视机100。步骤S402，距离感测器33感测用户与声控电视机100的距离及方位感测单元32感测用户相对于声控电视机100所在的方位。步骤S403，处理器40根据方位感测单元32所感测到的方位驱动转动装置213转动，进而带动单指向性麦克风212指向用户所在的方向；同时，处理器40根据距离感测器33所感测到用户与声控电视机100的距离调节运算放大器214的增益值。在本实施方式中，在预设的距离范围内，运算放大器214的增益值正比于用户距离声控电视机100的距离的平方。相对于现有技术，本发明所提供的声控电视机及其提高语音接收效果的方法，通过感测用户相较于声控电视机所在的方位来调整语音接收装置的方位，及根据感测用户与声控电视机之间的距离相应的放大语音接收装置所接收到语音信号，从而提高了声控语音的质量，使声控电视机能接收到更清晰的语音信号以提高其声控功能的效率，给人们的生活带来方便。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种声控电视机，其包括一电视机本体，其特征在于 所述电视机本体内安装有用于接收语音信息的语音接收装置；所述电视机本体上安装有感测单元，所述感测单元用于感测与所述电视机本体相距一预设的距离范围内是否有用户，当在该预设的距离范围内感测到用户时，所述感测单元还用于感测该用户相对于所述电视机本体所处的方位及该用户与所述电视机本体的距离； 所述声控电视机还包括一处理器，所述处理器用于根据所述感测单元所感测到该用户相对于所述声控电视机的方位来调整所述语音接收装置相对于所述声控电视机的方位，以及用于根据所述感测装置所感测到的用户与所述电视机本体的距离调整所述语音接收装置所接收到的语音信号。
2.如权利要求I所述的声控电视机，其特征在于所述处理器将所述语音接收装置相对于所述声控电视机的方位调整到与该用户相对于所述声控电视机的方位一致。
3.如权利要求I或2所述的声控电视机，其特征在于所述语音接收装置包括一语音命令提取单元及一语音命令识别单元，所述语音命令提取单元用于在所述声控电视机的话音及环境噪音中提取出用户的语音命令，所述语音命令识别单元用于识别所述语音命令提取单元所提取出来的语音命令，并将所识别到的语音命令转化为数字信号。
4.如权利要求3所述的声控电视机，其特征在于所述语音命令提取单元包括一非指向性麦克风，一单指向性麦克风、一与所述单指向性麦克风相连接的转动装置及一运算放大器，所述转动装置的转动带动所述单指向性麦克风转动，所述运算放大器与所述非指向性麦克风及所述单指向性麦克风的输出端相连接，用于抵消所述两麦克风所接收到的噪音信息及放大所述两麦克风所接收到的用户语音命令。
5.如权利要求4所述的声控电视机，其特征在于所述处理器“根据所述感测单元所感测到该用户相对于所述声控电视机的方位来调整所述语音接收装置相对于所述声控电视机的方位”是指所述处理器将所述单指向性麦克风指向用户相当对于该声控电视机所在的方位。
6.如权利要求4所述的声控电视机，其特征在于所述运算放大器为一差分放大器，所述差分放大器包括一正向输入端及一负向输入端，所述两输入端中的一输入端与所述单指向性麦克风的输出端相连接，所述两输入端中的另一输入端与所述非指向性麦克风的输出端相连接。
7.如权利要求I所述的声控电视机，其特征在于所述感测装置包括一人体感测器用于感测用户、一方位感测单元用于感测用户所在的方向及一距离感测器用于感测用户相对所述声控电视机的距离。
8.一种提高声控电视机的语音接收效果的方法，该方法包括以下步骤 在所述声控电视机上安装一人体感测器以感测与所述声控电视机相距一预设的距离范围内是否有用户； 在所述声控电视机上安装一方位感测器和一距离感测器以分别感测用户相对于所述声控电视机的方位及感测该用户与所述声控电视机的距离；以及 在所述声控电视机上安装可调节方位的语音接收装置及处理器以利用所述处理器根据所述方位感测器感测到的方位来调节语音接收装置的方位，及根据所述距离感测器感测到的距离来调整所述语音接收装置所接收到的语音信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述利用所述处理器根据所述方位感测器感测到的方位来调节语音接收装置的方位是将所述语音接收装置相对于所述声控电视机的方位调整到与所述用户相对与所述声控电视机的方位一致。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述语音接收装置包括一语音命令提取单元及一语音命令识别单元，所述语音命令提取单元在所述声控电视机的话音及环境噪音中提取出用户的语音命令，所述语音命令识别单元识别所述语音命令提取单元所提取出来的语音命令，并将所识别到的语音命令转化为数字信号，所述语音命令提取单元包括一非指向性麦克风，一单指向性麦克风、一与所述单指向性麦克风相连接的转动装置及一运算放大器，所述转动装置的转动带动所述单指向性麦克风转动以调整所述单指向性麦克风指向用户相对于该声控电视机所在的方位，所述运算放大器与所述非指向性麦克风及所述单指向性麦克风的输出端相连接，用于抵消所述两麦克风所接收到的噪音信息及放大所述两麦克风所接收到的用户语音命令。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述利用所述处理器根据所述距离感测器感测到的距离来调节所述语音接收装置所接收到的语音信号是根据所述距离感测器感测的距离来调节所述语音接收装置所转换来的数字信号的增益值。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述增益值正比于用户距离电视机距离的平方。
全文摘要
本发明涉及一种声控电视机及其提高语音接收效果的方法。该声控电视机包括电视机本体，其内安装有语音接收装置及感测单元，感测单元感测该电视机本体相距预设的距离范围内是否有用户，当感测到用户时，感测单元还感测用户相对于电视机本体所在的方位及用户距离电视机本体的距离；该电视机还包括处理器，处理器用于根据所感测到用户相对于电视机所在的方位来调整语音接收装置的方位，及根据测装置所感测到用户距离电视机本体的距离来调节语音接收装置所接收到的语音信号。本发明通过感测用户相对于电视机所在的方位及距离来调整语音接收装置的方位及放大语音信号，以提高声控语音的质量，使电视机接收到更清晰的语音信息，实现真正语音控制。
文档编号H04N5/44GK102905094SQ20121041537
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者魏羿得 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司