全音频增程控制装置和方法与流程

本发明涉及声控、遥控和通信领域。

背景技术：

声控是通过音频信号传输操纵命令实现控制的一种方式。目前声控过程为直接音频控制，须在工作装置上安装音频信号采集装置和识别装置；其控制过程是：采集操纵命令的音频信号-识别音频信号-生成脉冲命令信号-操纵工作装置工作。声控应用于家用电器等，例如声控台灯可以根据语音口令而开灯、关灯、变亮、变暗。声控的好处在于：不需要人手操纵，只需要发出语音口令就能操纵工作装置。直接音频控制的控制距离在语音传播距离以内，例如在5米左右，超出语音传播距离会影响识别乃至无法识别。遥控是通过编码信号传输操纵命令实现控制的一种方式。遥控过程为：采集手柄命令信号-生成脉冲命令信号-传输给编码器进行遥控编码-编码载波发送和接收-传输给解码器进行遥控解码-还原为脉冲命令信号-操纵工作装置工作。遥控广泛应用于多种装置上，控制距离在几十米到几百米左右。

无人飞行器难以使用直接音频控制，因为无人飞行器发动机噪声干扰较大，安装在无人飞行器上的音频信号采集装置难以采集到清晰的操纵命令信号，也就无法识别和控制。目前市场上的一些无人飞行器使用说明中含有“语音控制”功能，但这种功能并不是直接音频控制，而是以遥控为中介，其控制过程是：采集操纵命令的音频信号-识别音频信号-生成脉冲命令信号-传输给编码器进行遥控编码-编码载波发送和接收-传输给解码器进行遥控解码-还原为脉冲命令信号-操纵无人飞行器飞行；该过程仅仅是将采集手柄命令信号改成了采集语音命令信号，然后通过语音识别装置识别并生成对应的脉冲命令信号，此后的所有阶段，都是以往的遥控过程。该“语音控制”功能使用手机替代了手柄遥控器，但需要安装特殊软件，使手机模仿手柄遥控器工作，并在飞行器上安装专门的遥控硬件，如编码载波接收装置、解码器等。其控制距离为几十米。这种“语音控制”的不足之处在于：同时使用了声控和遥控两套设备、两套过程，信号转换过多、控制环节过多、重复成本过高，同时，无法突破遥控距离的限制。

与本发明最接近的技术文献是专利号为zl201320174470.0，名称为“一种远程遥控模块”的实用新型专利文献，该实用新型是在以往遥控过程中改进了载波传输环节，其过程是：采集手柄命令信号-生成脉冲命令信号-传输给编码器进行遥控编码-得到编码信号-通过切入电路切入到手机的音频接口-通过手机通话传输到另一台手机上-通过切出电路切出-复原为编码信号-传输给解码器进行遥控解码-还原为脉冲命令信号-操纵工作装置工作。其中的编码信号为脉位调制信号或脉宽调制信号等以往形式，必须通过切入电路转换为音频信号波形，才能在手机传输中保持信号完整，才能复原为编码信号，否则可能因为传输环境不良而导致波形走样过大、无法复原为编码信号。该实用新型属于远程控制，只要在通话信号覆盖范围就能传输音频信号实现控制，也可以用手机回传视频图像，而不受距离限制，但其只是在载波传输阶段实现了音频信号的切入、传输和切出，其他阶段仍然属于以往遥控过程。该实用新型没有使用音频信号识别装置生成或还原脉冲命令信号，因此不具备音频控制的特征。该实用新型的不足之处在于：信号转换较多，控制环节较多，且音频转换、信号复原技术难度较大，对传输环境要求较高，同时，没有发挥音频控制不需要人手操纵的好处。

技术实现要素：

本发明的目的在于：全程传输音频信号，以控制工作装置，并提高效率、降低成本。

为了实现上述目的，本发明用了以下技术方案：

全音频增程控制装置，含有音频信号采集装置、增程发送装置、增程接收装置、音频信号识别装置，和根据命令工作的工作装置，其中，音频信号采集装置的输出端与增程发送装置的输入端通过有线或无线的方式连接，增程接收装置的输出端与音频信号识别装置的输入端通过有线或无线的方式连接，音频信号识别装置的输出端与工作装置的命令输入端通过有线的方式连接。

作为本发明的进一步说明，所述的音频信号采集装置是麦克风或由单片机控制的语音生成模块，所述的增程发送装置是手机或其他通话设备i；所述的增程接收装置是手机或其他通话设备ii；所述的通过有线或无线的方式连接，是通过导线或蓝牙模组连接；所述的音频信号识别装置是由单片机控制的语音识别模块。

作为本发明的进一步说明，所述的音频信号采集装置是无线话筒的麦克风；所述的增程发送装置是无线话筒的输入处理部件和射频发送部件；所述的增程接收装置是无线话筒的射频接收部件和输出处理部件；所述的音频信号识别装置是由单片机控制的语音识别模块。

作为本发明的进一步说明，所述的音频信号采集装置是麦克风和降噪模块；所述的增程发送装置和所述的增程接收装置是互相连接的导线；所述的通过有线或无线的方式连接，是通过导线或蓝牙模组连接；所述的音频信号识别装置是由单片机控制的语音识别模块；所述的工作装置是无人飞行器。

全音频增程控制方法，利用音频信号采集装置采集操纵命令的音频信号，并将音频信号通过有线或无线的方式传输到增程发送装置，然后利用增程发送装置发送音频信号给增程接收装置，然后增程接收装置通过有线或无线的方式传输音频信号给音频信号识别装置，利用音频信号识别装置识别音频信号并生成对应的脉冲命令信号，最后将脉冲命令信号通过有线的方式传输给工作装置操纵其工作。

作为本发明的进一步说明，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用麦克风采集音频信号，或利用由单片机控制的语音生成模块生成音频信号；所述的发送音频信号的方法，是利用手机或其他通话设备i、手机或其他通话设备ii发送和接收；所述的通过有线或无线的方式传输是利用导线或蓝牙模组传输；所述的利用音频信号识别装置识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块识别音频信号。

作为本发明的进一步说明，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用无线话筒的麦克风采集音频信号；所述的发送音频信号的方法，是利用无线话筒的输入处理部件和射频发送部件传输音频信号到无线话筒的射频接收部件和输出处理部件；所述的利用音频信号识别装置识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块识别音频信号。

作为本发明的进一步说明，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用麦克风和降噪模块采集音频信号；所述的利用增程发送装置发送音频信号给增程接收装置的方法，是利用导线传输音频信号；所述的通过有线或无线的方式传输，是利用导线或蓝牙模组传输；所述的利用音频信号识别装置识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块识别音频信号；所述的工作装置是无人飞行器。

本发明的控制过程是：采集操纵命令的音频信号-传输音频信号-识别音频信号-生成脉冲命令信号-操纵工作装置工作。

与现有技术相比较，本发明的有益效果：

由于全程传输音频信号，避免了不必要的信号转换，简化了控制环节，减少了不必要的成本，同时充分发挥了远程控制距离不受限制和音频控制不需要人手操纵的好处。特别是：在远程控制中，由于语音识别模块能够识别较宽范围的音频信号波形，即使在远程传输中出现一些波形走样，也不影响识别，降低了信号整理的技术难度，降低了对传输环境的要求；在中程控制中，由于无线话筒是现成的传输音频信号的装置，不需要专门购买，不需要进行任何硬件和软件的改造就能直接使用，因此降低了成本，同时控制距离能够达到以往遥控的距离；在近程控制中，降噪模块消除了无人飞行器发动机的噪音干扰，使麦克风能够采集到可供识别的操纵命令的音频信号，从而使直接音频控制无人飞行器得到实现。

附图说明

图1是本发明的音频控制原理图。

图2是本发明的远程控制图。

图3是本发明的中程控制图。

图4是本发明的近程控制图。

附图标记：1-音频信号采集装置，2-增程发送装置，3-增程接收装置，4-音频信号识别装置，5-工作装置，6-麦克风，7-语音生成模块，8-手机或其他通话设备i，9-手机或其他通话设备ii，10-蓝牙模组，11-语音识别模块，12-无线话筒，13-输入处理部件，14-射频发送部件，15-射频接收部件，16-输出处理部件，17-降噪模块，18-无人飞行器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

全音频增程控制装置，含有音频信号采集装置1、增程发送装置2、增程接收装置3、音频信号识别装置4，和根据命令工作的工作装置5，其中，音频信号采集装置1的输出端与增程发送装置2的输入端通过有线或无线的方式连接，增程接收装置3的输出端与音频信号识别装置4的输入端通过有线或无线的方式连接，音频信号识别装置4的输出端与工作装置5的命令输入端通过有线的方式连接。

实施例2：

如图1所示，全音频增程控制装置，含有音频信号采集装置1、增程发送装置2、增程接收装置3、音频信号识别装置4，和根据命令工作的工作装置5，其中，音频信号采集装置1的输出端与增程发送装置2的输入端通过有线或无线的方式连接，增程接收装置3的输出端与音频信号识别装置4的输入端通过有线或无线的方式连接，音频信号识别装置4的输出端与工作装置5的命令输入端通过有线的方式连接。

如图2所示，所述的音频信号采集装置1是麦克风6或由单片机控制的语音生成模块7，所述的增程发送装置2是手机或其他通话设备i8；所述的增程接收装置3是手机或其他通话设备ii9；所述的通过有线或无线的方式连接，是通过导线或蓝牙模组10连接；所述的音频信号识别装置4是由单片机控制的语音识别模块11。

实施例3：

如图1所示，全音频增程控制装置，含有音频信号采集装置1、增程发送装置2、增程接收装置3、音频信号识别装置4，和根据命令工作的工作装置5，其中，音频信号采集装置1的输出端与增程发送装置2的输入端通过有线或无线的方式连接，增程接收装置3的输出端与音频信号识别装置4的输入端通过有线或无线的方式连接，音频信号识别装置4的输出端与工作装置5的命令输入端通过有线的方式连接。

如图3所示，所述的音频信号采集装置1是无线话筒12的麦克风6；所述的增程发送装置2是无线话筒12的输入处理部件13和射频发送部件14；所述的增程接收装置3是无线话筒12的射频接收部件15和输出处理部件16；所述的音频信号识别装置4是由单片机控制的语音识别模块11。

实施例4：

如图1所示，全音频增程控制装置，含有音频信号采集装置1、增程发送装置2、增程接收装置3、音频信号识别装置4，和根据命令工作的工作装置5，其中，音频信号采集装置1的输出端与增程发送装置2的输入端通过有线或无线的方式连接，增程接收装置3的输出端与音频信号识别装置4的输入端通过有线或无线的方式连接，音频信号识别装置4的输出端与工作装置5的命令输入端通过有线的方式连接。

如图4所示，所述的音频信号采集装置1是麦克风6和降噪模块17；所述的增程发送装置2和所述的增程接收装置3是互相连接的导线；所述的通过有线或无线的方式连接，是通过导线或蓝牙模组10连接；所述的音频信号识别装置4是由单片机控制的语音识别模块11；所述的工作装置5是无人飞行器18。

实施例5：

全音频增程控制方法，利用音频信号采集装置1采集操纵命令的音频信号，并将音频信号通过有线或无线的方式传输到增程发送装置2，然后利用增程发送装置2发送音频信号给增程接收装置3，然后增程接收装置3通过有线或无线的方式传输音频信号给音频信号识别装置4，利用音频信号识别装置4识别音频信号并生成对应的脉冲命令信号，最后将脉冲命令信号通过有线的方式传输给工作装置5操纵其工作。

实施例6：

如图1所示，全音频增程控制方法，利用音频信号采集装置1采集操纵命令的音频信号，并将音频信号通过有线或无线的方式传输到增程发送装置2，然后利用增程发送装置2发送音频信号给增程接收装置3，然后增程接收装置3通过有线或无线的方式传输音频信号给音频信号识别装置4，利用音频信号识别装置4识别音频信号并生成对应的脉冲命令信号，最后将脉冲命令信号通过有线的方式传输给工作装置5操纵其工作。

如图2所示，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用麦克风6采集音频信号，或利用由单片机控制的语音生成模块7生成音频信号；所述的发送音频信号的方法，是利用手机或其他通话设备i8、手机或其他通话设备ii9发送和接收；所述的通过有线或无线的方式传输是利用导线或蓝牙模组10传输；所述的利用音频信号识别装置4识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块11识别音频信号。

实施例7：

如图1所示，全音频增程控制方法，利用音频信号采集装置1采集操纵命令的音频信号，并将音频信号通过有线或无线的方式传输到增程发送装置2，然后利用增程发送装置2发送音频信号给增程接收装置3，然后增程接收装置3通过有线或无线的方式传输音频信号给音频信号识别装置4，利用音频信号识别装置4识别音频信号并生成对应的脉冲命令信号，最后将脉冲命令信号通过有线的方式传输给工作装置5操纵其工作。

如图3所示，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用无线话筒12的麦克风6采集音频信号；所述的发送音频信号的方法，是利用无线话筒12的输入处理部件13和射频发送部件14传输音频信号到无线话筒的射频接收部件15和输出处理部件16；所述的利用音频信号识别装置4识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块11识别音频信号。

实施例8：

如图1所示，全音频增程控制方法，利用音频信号采集装置1采集操纵命令的音频信号，并将音频信号通过有线或无线的方式传输到增程发送装置2，然后利用增程发送装置2发送音频信号给增程接收装置3，然后增程接收装置3通过有线或无线的方式传输音频信号给音频信号识别装置4，利用音频信号识别装置4识别音频信号并生成对应的脉冲命令信号，最后将脉冲命令信号通过有线的方式传输给工作装置5操纵其工作。

如图4所示，所述的采集操纵命令的音频信号的方法，是利用麦克风6和降噪模块17采集音频信号；所述的利用增程发送装置2发送音频信号给增程接收装置3的方法，是利用导线传输音频信号；所述的通过有线或无线的方式传输，是利用导线或蓝牙模组10传输；所述的利用音频信号识别装置4识别音频信号，是利用由单片机控制的语音识别模块11识别音频信号；所述的工作装置5是无人飞行器18。