穿戴设备及其基于语音信号的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种穿戴设备及其基于语音信号的控制方法。
【背景技术】
[0002]语音识别技术是以语音为研究对象，通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别是一门涉及面很广的交叉学科，它与声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论以及神经生物学等学科都有非常密切的关系。
[0003]随着技术的发展，语音识别技术正逐步成为计算机信息处理技术中的关键技术，语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。而随着终端设备功能的增多，语音识别技术已普遍应用在各个终端设备中，目前应用最多的功能是通过语音识别技术控制终端设备的操作。但由于控制终端设备的语音信号的抗干扰性低，语音的能量会随着距离增多不断衰减，容易降低语音识别率；同时，环境杂音也会对语音产生干扰，导致语音识别率不够高，无法达到人们的预期体验。
[0004]综上所述，有必要提供一种穿戴设备及其基于语音信号的控制方法以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种穿戴设备及其基于语音信号的控制方法，其语音识别率高，能够大大提升用户的体验。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种穿戴设备基于语音信号的控制方法，该穿戴设备包括麦克风、DSP处理器和蓝牙收发器，DSP处理器分别与麦克风和蓝牙收发器信号连接，该方法包括:麦克风米集用户在麦克风输入的模拟信号格式的语音信号；DSP处理器对模拟信号格式的语音信号进行模数转换以得到数字信号格式的语音信号；蓝牙收发器在数字信号格式的语音信号满足触发条件时将数字信号格式的语音信号发送至与穿戴设备建立有蓝牙连接的终端设备，使得终端设备解析出数字信号格式的语音信号对应的控制指令，且执行控制指令对应的操作。
[0007]其中，触发条件为:DSP处理器判断到数字信号格式的语音信号与预设的语音信号的相似度达到75%以上。
[0008]其中，麦克风为单指向性麦克风，其接收模拟信号格式的语音信号的角度为60度。
[0009]其中，单指向性麦克风为硅麦克风。
[0010]其中，麦克风处于待机时的功耗范围为0.13-0.2mA，DSP处理器处于待机时的功耗范围为0.01-0.05mA，蓝牙收发器处于待机时的功耗为0.05mA。
[0011]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种穿戴设备，该穿戴设备包括麦克风、DSP处理器和蓝牙收发器，DSP处理器分别与麦克风和蓝牙收发器信号连接，其中:麦克风用于采集用户输入的模拟信号格式的语音信号；DSP处理器用于对模拟信号格式的语音信号进行模数转换以得到数字信号格式的语音信号；蓝牙收发器用于在数字信号格式的语音信号满足触发条件时将数字信号格式的语音信号发送至与穿戴设备建立有蓝牙连接的终端设备，使得终端设备解析出数字信号格式的语音信号对应的控制指令，且执行控制指令对应的操作。
[0012]其中，触发条件为:DSP处理器判断到数字信号格式的语音信号与预设的语音信号的相似度达到75%以上。
[0013]其中，麦克风为单指向性麦克风，其接收模拟信号格式的语音信号的角度为60度。
[0014]其中，单指向性麦克风为硅麦克风。
[0015]其中，麦克风处于待机时的功耗范围为0.13-0.2mA，DSP处理器处于待机时的功耗范围为0.01-0.05mA，蓝牙收发器处于待机时的功耗为0.05mA。
[0016]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明的穿戴设备基于语音信号的控制方法包括:麦克风采集用户在麦克风输入的模拟信号格式的语音信号；DSP处理器对模拟信号格式的语音信号进行模数转换以得到数字信号格式的语音信号；蓝牙收发器在数字信号格式的语音信号满足触发条件时将数字信号格式的语音信号发送至与穿戴设备建立有蓝牙连接的终端设备，以使得终端设备解析出数字信号格式的语音信号对应的控制指令，且执行控制指令对应的操作。通过上述方式，本发明通过蓝牙技术发送语音信号来控制终端设备进行操作，其抗干扰性高，且语音识别率高，能够准确控制终端设备执行相关操作，大大提升用户的体验。
【附图说明】
[0017]图1是本发明穿戴设备的语音信号基于控制方法的流程示意图；
[0018]图2是本发明语音信号的控制系统的结构示意图；
[0019]图3是图2中穿戴设备的结构示意图；
[0020]图4是图2中终端设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0022]如图1所示，图1是本发明穿戴设备基于语音信号的控制方法的流程示意图，其中该穿戴设备包括麦克风、DSP处理器和蓝牙收发器，DSP处理器分别与麦克风和蓝牙收发器信号连接。该方法包括以下步骤:
[0023]步骤S101:麦克风采集用户在麦克风输入的模拟信号格式的语音信号。
[0024]在本实施例中，麦克风为单指向性麦克风，其具有接收模拟信号格式的语音信号的角度范围，即本发明的麦克风的灵敏度不易过高，不易受周围环境噪音的影响，在这个角度范围内，麦克风才能采集到用户所输入的模拟信号格式的语音信号，当超出这个角度范围，麦克风是接收不到用户输入的模拟信号格式的语音信号。其中，本发明的麦克风接收模拟信号格式的语音信号的角度范围为30度-90度，优选地，麦克风接收模拟信号格式的语音信号的角度为60度。
[0025]在本实施例中，单指向性麦克风为硅麦克风。硅麦克风缺少了模数转换部分，其仅采模拟信号格式的语音信号，不对模拟信号格式的语音信号进行模数转换处理，相比数字麦克风具有模数转换功能，硅麦克风所消耗的功耗更低。
[0026]由于单指向性麦克风为硅麦克风，因此本发明的硅麦克风处于待机时的功耗范围为0.13-0.2mA。另外，硅麦克风处于工作状态和待机状态时的功耗的占比小于10:1，因此本发明的娃麦克风所消耗的功耗低。
[0027]步骤S102:DSP处理器对模拟信号格式的语音信号进行模数转换以得到数字信号格式的语音信号。
[0028]在步骤S102中，DSP处理器将模拟信号格式的语音信号转换为数字信号格式的语音信号后，DSP处理器继续判断数字信号格式的语音信号是否满足触发条件。其中，触发条件为:DSP处理器判断到数字信号格式的语音信号与预设的语音信号的相似度达到75%以上。即DSP处理器判断到数字信号格式的语音信号与预设的语音信号的相似度是否达到75%以上。如果达到75%以上，说明数字信号格式的语音信号满足触发条件，此时DSP处理器会将数字信号格式的语音信号传输给蓝牙收发器。如果没有达到75%以上，说明数字信号格式的语音信号不满足触发条件，此时DSP处理器停止工作，不再进行任何信号处理。
[0029]应理解，预设的语音信号为预先设置的语音信号，可以用户自定义设定，也可以是通过网络设定。而DSP处理器判断数字信号格式的语音信号与预设的语音信号的相似度所涉及的技术为公知技术，其所涉及的算法也为公知算法，在此就不一一赘述。
[0030]另外，在其他实施例中，为了能够限定指定用户控制终端设备，DSP处理器还对语音信号的音色进行判断，以确定语音信号的音色与预设的音色是否相同。由于每个人的音色不同，因此只有语音信号的音色与预设的音色相同后才满足触发条件，这样只有特定的用户才能触发DSP处理器将数字信号格式的语音信号传输给蓝牙收发器。应理解，此处的预设的音色可以是预先设置的多个音色。
[0031]在本实施例中，对语音信号优化的DSP处理器具有模数转换功能。其中，DSP处理器处于待机时的功耗范围为0.01-0.05mA。进一步地，麦克风的待机时间与DSP处理器的待机时间的占比大于100:1。
[0032]步骤S103:蓝牙收发器在数字信号格式的语音信号满足触发条件时将数字信号格式的语音信号发送至与穿戴设备建立有蓝牙连接的终端设备，使得终端设备解析出数字信号格式的语音信号对应的控制指令，且执行控制指令对应的操作。
[0033]在步骤S103中，蓝牙收发器通过蓝牙技术将数字信号格式的语音信号发送至终端设备，终端设备解析出数字信号格式的语音信号对应的控制指令，并执行该控制指令——对应的操作。
[0034]其中，本发明所涉及的蓝牙技术是一种低成本超低功耗的无线技术，蓝牙收发器处于待机时的功耗范围为0.02mA-0.08mA。优选地，蓝牙收发器处于待机时的功耗为
0.05mA，能够大大降低穿戴设备的功耗。
[0035]本实施例通过具有单向指向性麦克风采集用户输入的模拟信号格式的语音信号，麦克风的灵敏度低，只有用户对准预设角度范围向麦克风输入语音信号，麦克风才开始采集语音信号，否则麦克风处于待机状态，这样能够降低DSP处理器的工作频率，即DSP处理器麦克风接收到语音信号后才开始工作，否则DSP处理器一直保持待机状态，同时，DSP处理器在确定数字信号格式的语音信号满足触发条件时将数字信号格式的语音信号传输给蓝牙收发器，否则蓝牙收发器一直处于待机状态，这样更加省电；另外，本发明通过蓝牙技术将语音信号发送至终端设备，其抗干扰性高，且语音识别率