本发明涉及智能电视领域，具体涉及一种电视机声纹电源控制装置及控制方法。
背景技术：
在当今社会，父母平时工作十分繁忙，很少有时间对孩子进行监管，尤其是对孩子的娱乐活动进行管理和引导。由于孩子自己并没有多少自控能力，任性而为十分明显，由此便很容易引起孩子娱乐过渡，进而造成学习状况不佳，严重时甚至会影响孩子身体健康。
电视机是一种十分常见的家用电器，也是孩子娱乐活动中最主要的一环，如何有效控制孩子看电视的时间，对于孩子的学习和生活都具有十分重要的影响。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明一方面提供了一种电视机声纹电源控制装置，其具体技术特征如下：
一种电视机声纹电源控制装置，其包括处理器及与其连接的语音识别模块、音频编解码芯片及rtc定时器；
所述音频编解码芯片，用于接收当前用户的语音片段并将语音片段转化成数字语音信息；
所述语音识别模块，用于通过语音识别判断出当前用户的身份及操作指令；
所述rtc定时器，用于接收成人用户的定时指令；
所述处理器，用于根据所述语音识别模块的判断结果做出如下控制：
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为儿童用户，则控制电视机开启并进入儿童模式：电视机开启时长等于所述rtc定时器109内预存的时长时，电视机自动关闭；
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为成人用户，则控制电视机开启并进入成人模式：当前用户能够正常使用电视机，并能对所述rtc定时器下达定时指令；
如果当前用户的操作指令为关机，则控制电视机关闭。
进一步的，其还包括电源通断控制电路，所述电源通断控制电路的输入端与所述处理器连接，所述电源通断控制电路的输出端与电视机电源连接，所述处理器经所述电源通断控制电路开启或关闭电视机电源。
进一步的，所述电源通断控制电路包括继电器驱动电路和继电器，所述继电器驱动电路的输出端与所述处理器连接，所述继电器驱动电路的输出端与所述继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与电视机电源连接；所述继电器驱动电路用于控制所述继电器的接通或断开，从而实现电视机电源的开启或关闭。
进一步的，所述语音识别模块包括存储模块和处理模块，所述存储模块内预存有语音识别模型，所述处理模块用于基于所述语音识别模型及当前用户的语音信息判断出当前用户的身份及操作指令。
进一步的，所述电视机声纹电源控制装置还包括与所述音频编解码芯片连接的话筒，所述话筒用于采集当前用户的语音片段。
本发明另一方面提供了一种电视机声纹电源控制方法，其包括：
接收当前用户的语音片段并生成数字化语音信息；
经语音识别判断当前用户的身份及操作指令；
基于当前用户的身份及操作指令，做出如下控制：
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为儿童用户，则控制电视机开启并进入儿童模式：电视机进行适合儿童的个性化节目推荐，电视机开启时长达到预存的时长后，电视机自动关闭；
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为成人用户，则控制电视机开启并进入成人模式：当前用户能够正常使用电视机，电视机进行适合成人的个性化节目推荐，并能对电视机进行语音定时操作；
如果当前用户的操作指令为关机，则控制电视机关闭。
进一步的，所述经语音识别判断当前用户的身份及操作指令的方法为：
对当前用户的数字化语音信息进行预处理，所述预处理依次包括预加重、分帧、加窗及双门限端点检测；
对经过预处理的数字化语音信息进行语音特征参数提取；
调取预存的语音识别模型，并将提取到的语音特征参数输入至语音识别模型内，从而识别出当前用户的身份及操作指令。
进一步的，所述经语音识别判断当前用户的身份及操作指令步骤中，在将提取到的语音特征参数输入至语音识别模型后，如果语音识别模型无法识别出当前用户的身份信息，则控制电视机发出报警信号。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过采集语音信息来同时进行说话人身份识别和内容识别，可实现家长模式和儿童模式，针对不同的说话人采用不同的电视机控制方式，从而对儿童看电视的时间进行了完全控制，从而有效地解决了儿童看电视时间无法控制的问题，进而对儿童的学习和生活实现良好的引导，使儿童养成良好的学习和娱乐习惯，为儿童的身心健康打下良好的基础。
2、本发明通过采集语音信息来同时进行说话人身份识别，电视机可根据说话人不同，推送不同的电视节目，可以实现电视的个性化私人定制。
3、本发明通过采集语音信息来同时进行说话人身份识别，如果采集到的是陌生人的语音信息电视机可发出报警信号，从而使电视机具有防盗功能。
附图说明
图1为一实施例中本发明提供的电视机声纹电源控制装置的结构框图；
图2为图1实施例中的语音识别模块的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种电视机声纹电源控制装置，图1是根据本发明实施例的电视机声纹电源控制装置的结构框图，如图1所示，该电视机声纹电源控制装置包括处理器101，及与处理器101连接的语音识别模块102、音频编解码芯片103、rtc定时器109及电源通断控制电路等组件。其中：
所述音频编解码芯片103，用于接收当前用户的语音片段并将语音片段转化成数字语音信息。本实施例中，所述音频编解码芯片103上连接有话筒104，所述话筒104用于采集当前用户的语音片段。
所述语音识别模块102，用于通过语音识别判断出当前用户的身份及操作指令。请参考图2所示，本实施例中，所述语音识别模块102包括存储模块1021和处理模块1022，所述存储模块1021内预存有语音识别模型，所述处理模块1022用于基于所述语音识别模型及当前用户的语音信息判断出当前用户的身份及操作指令。
现有技术中，语音识别过程一般包括语音识别模型训练过程和语音判断过程，其大致如下：
经反复训练构建语音识别模型：让说话人多次重复语音以获取训练样本，从训练样本中去除冗余信息，保留关键信息，再按照一定规则对数据加以整理从而构成语音识别模型。
经模式匹配实现语音判断：提取说话人的语音片段，从语音片段中提取语音特征参数，将语音特征参数输入至训练好的语音识别模型内进行运算，进而判断出说话人的意思。
如本领域一般技术人员所熟知的，随着深度学习、神经网络等人工智能技术的飞速发展，语音识别技术已经发展成熟，此外，所述语音识别技术的具体过程及工作原理也并非本发明的保护点。因此，本说明书不对语音识别模型的具体构建过程及原理、语音判断的计算过程及原理进行详细描述，本领域一般技术人员在实施本发明时，可以选择现有技术中的合适的语音识别技术来实现所述语音识别模块102的具体实现方式，本发明在此不作具体限定。
请继续参考图1所示，本实施例中，所述电视机声纹电源控制装置还包括与所述处理器101连接的键盘106和蜂鸣器105。其中：所述键盘106选择进入语音识别模型训练模式或语音判断模式。例如：当用户经所述键盘106输入字符“*”时，语音识别模块102进入语音识别模型训练模式，此时，用户按操作指引反复输入语音样本，每成功输入一条语音样本，所述蜂鸣器105发出蜂鸣确认信号。训练好的语音识别模型被存储至存储模块1021内。而当用户经所述键盘106输入字符“#”时，语音识别模块102进入正式的语音判断模式，此时，当用户发出语音信号时，处理模块1022调取存储模块1021内的存储模块1021进行运算，以判断出用户的具体意图。
所述rtc定时器109，用于接收成人用户的定时指令，并根据定时指令生成对应的时长信息。
所述处理器101，用于根据所述语音识别模块102的判断结果做出如下控制：
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为儿童用户，则控制电视机开启并进入儿童模式：该模式下，如果电视机开启时长达到所述rtc定时器109内预存的时长时长时，电视机自动关闭。
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为成人用户，则控制电视机开启并进入成人模式：该模式下，当前用户能够正常使用电视机，并能对所述rtc定时器109下达定时指令；
如果当前用户的操作指令为关机，则控制电视机关闭。
所述电源通断控制电路的输出端与电视机电源连接，所述处理器101经所述电源通断控制电路开启或关闭电视机电源。本实施例中，所述电源通断控制电路包括继电器驱动电路107和继电器108，所述继电器驱动电路107的输出端与所述处理器101连接，所述继电器驱动电路107的输出端与所述继电器108的输入端连接，所述继电器108的输出端与电视机电源连接。所述继电器驱动电路107用于控制所述继电器108的接通或断开，从而实现电视机电源的开启或关闭。
本发明还提供了一种电视机声纹电源控制方法，根据本发明的一个实施例，该电视机声纹电源控制方法包括如下步骤：
接收当前用户的语音片段并生成数字化语音信息；
经语音识别判断当前用户的身份及操作指令；
基于当前用户的身份及操作指令，做出如下控制：
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为儿童用户，则控制电视机开启并进入儿童模式：电视机进行适合儿童的个性化节目推荐，电视机开启时长达到预存的时长后，电视机自动关闭；
如果当前用户的操作指令为开机，且当前用户为成人用户，则控制电视机开启并进入成人模式：当前用户能够正常使用电视机，电视机进行适合成人的个性化节目推荐，并能对电视机进行语音定时操作；
如果当前用户的操作指令为关机，则控制电视机关闭。
本实施例中，所述经语音识别判断当前用户的身份及操作指令的方法具体包括：
对当前用户的数字化语音信息进行预处理，所述预处理依次包括预加重、分帧、加窗及双门限端点检测；
对经过预处理的数字化语音信息进行语音特征参数提取；
调取预存的语音识别模型，并将提取到的语音特征参数输入至语音识别模型内，从而识别出当前用户的身份及操作指令。
优选地，本发明提供的电视机声纹电源控制方法还具备有防盗功能，具体的：所述经语音识别判断当前用户的身份及操作指令步骤中，在将提取到的语音特征参数输入至语音识别模型后，如果语音识别模型无法识别出当前用户的身份信息(说明当前用户为陌生人)，此时电视机发出报警信号。更优选的，与此同时，安装在电视机内的无线收发模块将通过互联网自动发送电视机的位置信息，从而方便用户在电视机被盗后迅速对电视机的位置进行定位。
上述经语音识别判断当前用户的身份及操作指令的具体的方法中所涉及到的语音信号处理技术均采用现有技术中的成熟的语音信号处理技术。为了方便本领域技术人员更好的实施本发明，下文将对部分相关技术进行示例性描述：
一、所述对当前用户的数字化语音信息进行预处理的步骤具体如下：
步骤1：对输入的数字语音信号x(n)按下述方法进行预加重：
式中α＝0.9375，n表示待识别的数字语音离散点序号；
步骤2：采用交叠分段的方法进行分帧，前一帧与后一帧之间有交叠的部分，称为帧移，此处帧移取7ms，即在11.025khz采样率下取80个点，每一帧长取23ms，即取256个点；
步骤3：选择汉明窗对语音信号进行加窗处理，窗口函数如下：
式中n′表示每一帧数字语音离散点序号，n表示每一帧数字语音离散点点数，此处n＝256；
步骤4：采用能量过零率双门限判决法来完成端点检测，即依据环境噪声的能量和过零率都低于语音信号的短时能量和短时过零率的原则，首先用短时能量作第一级判别，然后在此基础上再用短时过零率作第二级判别，计算出短时能量上限、下限和过零率门限的值，然后对每帧数据进行判断，端点检测后得到每一帧数字语音。
二、所述对当前用户的数字化语音信息进行预处理的步骤具体如下：
步骤1、在时域信号x(n′)后增补0，使得增补0后的序列的长度为n′，使n′为2的整数次幂，然后经过离散傅立叶变换dft后得到线性频谱x(k)，转换公式为：
步骤2、将上述线性频谱x(k)通过美尔频率滤波器组hm(k)得到美尔频谱，并通过对数能量的处理，得到对数频谱s(m)，由线性频谱x(k)到对数频谱s(m)的总传递函数为：
其中对于有m个带通滤波器的滤波器组，m＝1,2,…,m，每个带通滤波器的传递函数为：
步骤3、将上述对数频谱s(m)经过离散余弦变换，变换到倒谱频域，即得到美尔频率倒谱系数c(n′)：
本发明针对不同的情况采用不同的电视机控制方式，从而对儿童看电视的时间进行了完全控制，从而有效地解决了儿童看电视时间无法控制的问题，进而对儿童的学习和生活实现良好的引导，使儿童养成良好的学习和娱乐习惯，为儿童的身心健康打下良好的基础。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。