一种基于声纹识别的音箱控制系统的制作方法

本发明属于智能音箱领域，具体涉及一种基于声纹识别的音箱控制系统。

背景技术：

目前，人们在家中通过音箱播放音乐的方式主要为通过手机蓝牙与音箱相连，然后通过手机上的音乐app进行音乐选择和播放。但这样的过程存在着诸多问题：(1)每次都需要先用手机通过蓝牙与音箱相连，并且需要在手机端的app上单独去选择歌曲，操作复杂，需要时间较长；(2)当家里其他人想要听歌时，需要在已与音箱连接的手机上进行歌曲选择播放，或者选择将自己的手机连接到音箱上，同样需要的时间较长，不能达到智能化的程度。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述提出的现有家庭音箱在播放音乐时，需要在手机的连接以及选择才能进行播放，不能智能化地操作的问题，本发明提供一种基于声纹识别的音箱控制系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于声纹识别的音箱控制系统，所述系统包括设置在房间多个位置的音箱以及数据终端；

所述音箱包括：

语音信号采集模块，用于对用户的语音进行采集；

语音储存模块，用于将采集的用户语音进行滤除背景杂音处理，语音储存模块将提取经处理后的语音信号信息，并判断是否进行储存还是进行身份识别操作；

信号处理模块，用于与已存储于存储器的语音数据库进行对比从而进而判断使用者的身份，而后根据人物身份识别结果，完成相应的个性化音乐选择操作；

第一无线模块，用于与数据终端进行数据传输；

电源模块，用于对整个音箱提供电源；

扬声器模块，用于在电源模块电量低时提供语音提示以及音乐声音的播放；

所述数据终端为电视或电脑，包括：

第二无线模块，用于接收第一无线模块发送的个性化音乐选择数据，用于向第一无线模块发送确认信息；

人机交互模块，用于以文字的方式显示第二无线模块接收到的个性化音乐数据选择数据信息，并进行个性化音乐数据的显示及音乐视频的播放。

进一步的，所述第一无线模块和第二无线模块采用蓝牙或者wifi的传输方式进行数据传递，使用wifi传输方式时采用ieee802.11a无线协议进行通信。

进一步的，所述语音储存模块通过信号处理模块将首次采集到的特征声音作为区分登录名建立用户账户，并同时记录该新用户账户对音乐图像模式、声音模式、喜好歌曲类别、应用喜好及其他使用习惯的数据。

进一步的，所述语音信号采集模块包括滤波单元和a/d转换单元；所述滤波电路中，电流输入端加入250ω电阻r1接入电压跟随器，电流信号转换为电压信号，电压信号从电压跟随器中输出后，连接电阻r2，r2为20kω，r2再连接相互并联的电容c3和电阻r3，电容c3为10nf，电阻r3为20kω，电阻r3另一端连接两条支路，其中一条支路连接运算放大器a正相输入端，另一条支路与电容c2串联后接地，电容c1连接负相输入端，电容c3还连接运算放大器a输出端，运算放大器a的正偏置电压端连接两条支路，其中一条支路连接电容c3后接地，另一条支路连接正电压，运算放大器a的负偏置电压端接地，具体地，所述电压跟随器的型号为op37，所述运算放大器a的型号为tl064。

进一步的，所述音箱包括外壳、外壳上设有将音箱固定的支撑装置，还包括设置在外壳侧面的扬声器、麦克风、多个usb接口、信号天线端，还包括位于外壳上的低电量闪烁灯、开关显示灯以及开关按钮。

进一步地，所述支撑装置为落地架、墙装架或吊装架。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明在家中播放音乐时，无需单独用手机连接app进行音乐选择和播放，音箱会自动识别用户的语音信息，并根据用户的语音确定用户身份，根据用户以往的音乐喜好和音乐播放方式进行音乐播放，实现了个性化的片单管理，内容千人千面，减少了播放步骤，大大节省了播放前的准备时间；

2.本发明的音箱可以选择放置在地面上或者墙上或者房屋顶棚上，安装位置多样，使得音箱的播放效果更佳立体，也更佳便于接收用户的语音信息；

3.本发明采集到的信号首先进行滤波处理，减少了信号传输过程中电磁波的干扰带来的畸变。因为滤波及ad转换信号为电压信号，所以在电流输入端加入了一个250ω的精密电阻和一个电压跟随器，电流信号首先通过精密电阻转换为电压信号，再经过电压跟随器进行阻抗匹配后进入滤波电路滤去高频干扰，对于电压输入则直接进入滤波电路进行滤波，在滤波电路中，巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度，有利于维护增益的平坦性。

附图说明

图1是本发明的模块结构示意图；

图2是本发明语音信号采集模块的滤波单元部分的结构示意图；

图3是本发明音箱的结构示意图；

图4是本发明音箱的后视图。

其中，其中：1—外壳，2—支撑装置，3—扬声器，4—麦克风，5—usb接口，6—信号天线端，7—低电量闪烁灯，8—开关显示灯，9—开关按钮。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1-4对本发明作详细说明。

实施例1：

如图1-4所示，一种基于声纹识别的音箱控制系统，所述系统包括设置在房间多个位置的音箱以及数据终端；

所述音箱包括：

语音信号采集模块，用于对用户的语音进行采集；

语音储存模块，用于将采集的用户语音进行滤除背景杂音处理，语音储存模块将提取经处理后的语音信号信息，并判断是否进行储存还是进行身份识别操作；

信号处理模块，用于与已存储于存储器的语音数据库进行对比从而进而判断使用者的身份，而后根据人物身份识别结果，完成相应的个性化音乐选择操作；

第一无线模块，用于与数据终端进行数据传输；

电源模块，用于对整个音箱提供电源；

扬声器模块，用于在电源模块电量低时提供语音提示以及音乐声音的播放；

所述数据终端为电视或电脑，包括：

第二无线模块，用于接收第一无线模块发送的个性化音乐选择数据，用于向第一无线模块发送确认信息；

人机交互模块，用于以文字的方式显示第二无线模块接收到的个性化音乐数据选择数据信息，并进行个性化音乐数据的显示及音乐视频的播放。

本发明的工作过程为：音箱设置在家中的各个位置，比如沙发附近、电视附近、吊设在顶棚上、挂设在墙壁上等等，选择设置便于接受语音信息并且适于播放音乐的地方，用户坐在家里时，便可以发出自己的请求，比如：“我要听音乐”，音箱在接收到语音信息后，通过语音储存模块和信号处理模块确定是否为首次采集到的特征声音(此处首次采集到的特征声音应理解为与已储存的语音数据不同的新的语音数据)，若是新的语音数据，则进行对应的语音储存、建立新用户账户，根据新用户的具体需求进行音乐的播放；若是已储存的语音数据，信号处理模块将语音信息转换为文字信息，然后将这些文字信息压缩编码，通过第一无线模块发送至数据终端的第二无线模块，第二无线模块将接收到的文字信息压缩编码发送至人机交互模块进行解码和显示，根据用户以往的习惯和喜好进行音乐推荐，然后进行音乐播放。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述第一无线模块和第二无线模块采用蓝牙或者wifi的传输方式进行数据传递，使用wifi传输方式时采用ieee802.11a无线协议进行通信；语音储存模块通过信号处理模块将首次采集到的特征声音作为区分登录名建立用户账户，并同时记录该新用户账户对音乐图像模式、声音模式、喜好歌曲类别、应用喜好及其他使用习惯的数据。

本实施例其他部分与上述实施例相同，这里不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，语音信号采集模块包括滤波单元和a/d转换单元；所述滤波电路中，电流输入端加入250ω电阻r1接入电压跟随器，电流信号转换为电压信号，电压信号从电压跟随器中输出后，连接电阻r2，r2为20kω，r2再连接相互并联的电容c3和电阻r3，电容c3为10nf，电阻r3为20kω，电阻r3另一端连接两条支路，其中一条支路连接运算放大器a正相输入端，另一条支路与电容c2串联后接地，电容c1连接负相输入端，电容c3还连接运算放大器a输出端，运算放大器a的正偏置电压端连接两条支路，其中一条支路连接电容c3后接地，另一条支路连接正电压，运算放大器a的负偏置电压端接地，具体地，所述电压跟随器的型号为op37，所述运算放大器a的型号为tl064。

本实施例其他部分与上述实施例相同，这里不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，音箱包括外壳1、外壳上1设有将音箱固定的支撑装置2，还包括设置在外壳1侧面的扬声器3、麦克风4、多个usb接口5、信号天线端6，还包括位于外壳1上的低电量闪烁灯7、开关显示灯8以及开关按钮9。支撑装置2为落地架、墙装架或吊装架。

本实施例其他部分与上述实施例相同，这里不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。