本申请实施例涉及计算机技术领域，具体语音交互技术，尤其涉及语音控制设备和语音控制装置。
背景技术：
随着计算机技术的普及，当今人们的生活已经逐渐走入智能时代。不仅仅是电脑、手机、虚拟现实(virtual reality，VR)眼镜等电子产品。人们的衣食住行的方方面面都开始应用智能技术，如智能电视，智能导航，智能家居等等。智能技术将在人们生活的各个方面提供方便快捷的服务。其中，智能语音交互技术就是目前被广泛应用的一项智能技术。
智能语音交互通常是基于语音输入的新一代交互模式，即通过说话就可以得到反馈结果。这种交互方式是人类最自然最轻松的交互方式，能高效的解放双手，且可以最大程度地降低操作难度。
技术实现要素：
本申请实施例提出了语音控制设备和语音控制装置。
第一方面，本申请实施例提出了一种语音控制设备，包括：语音接收器件、控制器件和至少一个执行器件；语音接收器件接收用户的语音信息，将语音信息转换为电信号传输给控制器件；控制器件对电信号进行分析处理，根据处理结果向至少一个执行器件中的执行器件发送控制信号；至少一个执行器件接收控制信号，执行控制信号所指示的控制操作。
在一些实施例中，语音控制设备还包括与网线连接的有线端口器件，以实现语音控制设备与云服务器的通信连接。
在一些实施例中，至少一个执行器件包括以下至少一项：网络芯片，包括网络控制单元和网络执行单元，网络控制单元接收控制信号，控制网络执行单元与有线端口器件或无线局域网信号的连接或断开；蓝牙芯片，包括蓝牙控制单元和蓝牙执行单元，蓝牙控制单元接收控制信号，控制蓝牙执行单元的开关状态；物联网芯片，接收控制信号，向控制信号所指示的第一设备的控制器发送第一状态控制信号；红外控制芯片，内置有红外发射器和红外接收器，接收控制信号，向控制信号所指示的第二设备的控制器发送第二状态控制信号。
在一些实施例中，物联网芯片与第一设备的控制器采用zigbee协议进行通信。
在一些实施例中，控制器件包括中央处理器，其中，中央处理器中配置有网络芯片和蓝牙芯片。
在一些实施例中，当处理结果满足第一预设条件时，控制器件发送唤醒控制信号，以使语音控制设备由待机状态切换至工作状态。
在一些实施例中，当处理结果满足第二预设条件时，控制器件将处理结果发送给第三方应用，以获取对应的反馈信息，以及根据反馈信息发送反馈控制信号，以使语音控制设备输出反馈信息。
在一些实施例中，语音控制设备还包括实时时钟，用于向控制器件提供稳定的时钟信号的。
在一些实施例中，语音控制设备还包括用于放大输出信号的功率的功率放大器。
在一些实施例中，语音控制设备设置于接线盒中，其中，接线盒包括86盒；接线盒的面板为触控面板，其中，触控面板的表面设置有触控按键和/或指示灯。
第二方面，本申请实施例提出了一种语音控制装置，包括语音播放设备以及如第一方面中任一实施例所描述的语音控制设备，语音播放设备与语音控制设备通信连接的。
在一些实施例中，语音播放设备包括至少一种声道的扬声器。
本申请实施例提出的语音控制设备和语音控制装置，通过语音接收器件可以接收用户的语音信息，这样可以将语音信息转换为电信号传输给控制器件。之后，控制器件可以对语音接收器件传输的电信号进行分析处理，从而可以根据处理结果向至少一个执行器件中的执行器件发送控制信号。这样，至少一个执行器件在接收到控制器件发送的控制信号之后，可以执行控制信号所指示的控制操作。也就是说，用户通过语音便可以与语音控制设备和语音控制装置进行交互，从而实现相应的控制功能。这样有助于提高控制的便捷性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本申请提供的语音控制设备的一个实施例的结构示意图；
图2是本申请提供的语音控制设备的又一个实施例的结构示意图；
图3是本申请提供的语音控制装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参见图1所示，其示出了本申请提供的语音控制设备的一个实施例的结构示意图。本实施例中的语音控制设备可以包括语音接收器件11、控制器件12和至少一个执行器件13。
在本实施例中，语音接收器件11可以用于接收用户的语音信息。从而可以将接收的语音信息转换为电信号传输给控制器件12。而控制器件12可以对该电信号进行分析处理，从而根据处理结果可以向至少一个执行器件13中的执行器件发送控制信号。这样，至少一个执行器件13可以根据接收的控制信号，执行该控制信号所指示的控制操作。即语音控制设备可以根据语音接收器件11所接收到的语音信息实现相应的控制功能。也就是说，语音接收器件11相当于语音控制设备的一个输入端。
在本实施例中，语音接收器件11可以包括各种可接收语音信息的设备，如麦克风(Microphone)。按电信号的传输方式，这里的麦克风可以是有线或无线麦克风。而且可以根据实际需求，选取不同工作频段等参数型号以及数量的麦克风。例如可以在语音接收器件中设置两个硅微麦克风。这类麦克风的一致性要比驻极体电容器麦克风的一致性好很多，这样有助于改进声波形成并降低噪声。
在本实施例中，控制器件12可以采用常用的语音分析处理方法，来对语音接收器件11传输的语音信息的电信号进行分析处理，例如语音识别、语义理解等。
在本实施例中，语音控制设备本地可以预先存储有样本语音信息集合这样。控制器件12在对电信号分析处理后，可以将处理结果在样本语音信息集合中进行匹配(如相同或相近)。若样本语音信息集合中存在与处理结果匹配的样本语音信息，则控制器件12可以根据该匹配的样本语音信息，生成对应的控制信号，从而可以将该控制信号发送给对应的执行器件13。
作为示例，语音控制设备本地还可以预先存储有样本控制信息集合。其中，样本语音信息集合中的样本语音信息与样本控制信息集合中的样本控制信息具有对应关系。若样本语音信息集合中存在与处理结果匹配的样本语音信息，则控制器件12可以根据该匹配的样本语音信息，在样本控制信息集合中查找到与该匹配的样本语音信息对应的样本控制信息。这样，控制器件12可以将查找到的样本控制信息作为控制信号，发送给对应的执行器件13。
在本实施例中，至少一个执行器件13，如图1中所示的执行器件A、B、C和D，可以接收控制器件12发送的控制信号，并执行该控制信号所指示的控制操作。在这里，控制器件12和至少一个执行器件13的具体型号和电路结构在本申请中并不限制。且至少一个执行器件13所执行的控制功能可以根据实际情况来设置。
需要说明的是，为了提高语音信息的识别结果，在对语音信息的电信号进行分析处理之前，控制器件12可以对该电信号进行信号处理(如图2中所示的信号处理)。这里的信号处理主要可以采用一些处理前端信号的算法，如可以包括去噪算法、消除回声、去混响等声学算法。这样，控制器件12在接收到语音信息的电信号后，可以先对其进行一些预处理，从而突出有效的语音信息。其中，有效的语音信息主要指用户对语音控制设备输入的语音信息。
本实施例提供的语音控制设备，通过语音接收器件可以接收用户的语音信息，这样可以将语音信息转换为电信号传输给控制器件。之后，控制器件可以对语音接收器件传输的电信号进行分析处理，从而可以根据处理结果向至少一个执行器件中的执行器件发送控制信号。这样，至少一个执行器件在接收到控制器件发送的控制信号之后，可以执行控制信号所指示的控制操作。也就是说，用户通过语音便可以与语音控制设备进行交互，从而实现相应的控制功能。这样有助于提高控制的便捷性。
继续参见图2，其示出了本申请提供的语音控制设备的又一个实施例的结构示意图。本实施例中的语音控制设备同样可以包括上述实施例中的语音接收器件(图2中的Mic)11、控制器件12和至少一个执行器件。
此外，本实施例中的语音控制设备还可以设置有有线端口器件。如图2所示，有线端口器件14可以与网线连接，从而实现网络连接。其中，有线端口器件14中可以包括有线接口，如RJ45(Registered Jack45，连接器)中的插座。这样，当网线的接头插入该插座后，便可以实现语音控制设备的网络连接。
可以理解的是，这种有线连接方式，可以即插即用，而无需繁琐的配置网络流程。并且通常情况下不会出现断网现象，网络运行较稳定。同时，RJ45是目前比较广泛使用的连接器，所以采用这种插座，可以提高语音控制设备的通用性和适用范围。
在本实施例中，至少一个执行器件可以包括以下至少一项：网络芯片121、蓝牙芯片122、物联网芯片131和红外控制芯片132。
如图2所示，wifi(Wireless Fidelity，无线局域网)芯片(即网络芯片)121可以包括网络控制单元(图中未示出)和网络执行单元(图中未示出)。网络控制单元可以接收控制器件12发送的控制信号，并且根据该控制信号，可以控制网络执行单元与有线端口器件(即RJ45)14或无线局域网信号的连接或断开。也就是说，当语音控制设备通过有线端口器件14实现网络连接后，语音控制设备中wifi芯片121便可以将有线网络转换为无线网络。这样，语音控制设备同时可以作为wifi中继器，供用户连接使用，从而满足用户的用网需求，并可以扩大网络的覆盖范围。
而当网络执行单元与无线局域网信号连接后，同样可以实现网络连接。也就是说，语音控制设备还可以利用wifi芯片121实现网络连接。这样只要在无线局域网信号的覆盖范围内，即wifi芯片121可以接收到无线信号，可以任意布置语音控制设备的摆放位置，而不受网线的约束，从而提高用户使用的方便性。
可以理解的是，语音控制设备也可以自动实现网络连接。例如控制器件12或wifi芯片121可以先对有线端口器件14进行检测。在检测到有线端口器件14与网线连接后，wifi芯片121可以自动与有线端口器件14连接。若检测到有线端口器件14未与网线连接，则控制器件12或wifi芯片121还可以进一步地对无线局域网信号进行检测。在检测到已存储并连接过的无线局域网信号后，wifi芯片121可以自动与该无线局域网信号连接。
需要说明的是，在网络连接的状态下，语音控制设备还可以与云服务器进行通信。例如控制器件12可以将语音信息的电信号发送给云服务器。云服务器可以对该语音信息进行分析处理，从而根据处理结果向控制器件12发送控制信号。这样控制器件12可以控制信号发送给对应的执行器件。再例如，控制器件12还可以从云服务器上获取更多的信息资源，从而扩展语音控制设备的功能。
蓝牙芯片122可以包括蓝牙控制单元(图中未示出)和蓝牙执行单元(图中未示出)。蓝牙控制单元可以接收控制信号，控制蓝牙执行单元的开关状态。这样，当蓝牙执行单元处于打开状态时，蓝牙芯片122可以实现短距离无线通信连接。也就是说，用户还可以使用蓝牙与语音控制设备传输数据。这样可以丰富与语音控制设备的交互方式，而不仅仅依赖于网络。
另外，物联网芯片131可以接收控制器件12发送的控制信号，以向控制信号所指示的第一设备的控制器发送第一状态控制信号。这里的第一设备可以是任意可与物联网芯片131通信连接的设备。即通过物联网芯片131可以控制与其通信连接的设备的运行状态。例如控制室内照明开关的打开与关闭。其中，物联网(Internet of things，IOT)可以说是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网通常是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
在这里，物联网芯片131与第一设备的控制器之间可以采用紫蜂(ZigBee，一种短距离、低功耗的无线通信网络协议)协议进行通信，以实现物联网芯片131与第一设备之间的信息传输。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。其特点一般是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要可以适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。由于该通信技术比较便宜，所以可以降低语音控制设备的生产成本。
而对于红外控制芯片132，其可以内置有红外发射器和红外接收器。其中，红外发射器可以用于发射红外信号，而红外接收器则可以接收红外信号。这样，红外控制芯片132可以接收控制器件12发送的控制信号，以向控制信号所指示的第二设备的控制器发送第二状态控制信号。这里的第二设备可以是任意可以红外遥控的设备。即红外控制芯片132可以通过红外信号来控制设备的运行状态。例如控制室内空调的开关，而且也可以调整室内空调的制热温度或制冷温度、风速等运行参数。
需要说明的是，上述网络控制单元、蓝牙控制单元可以是与控制器件12相互独立设置的控制电路，也可以是与控制器件12集成一体的控制电路。例如控制器件12可以采用同时配置有网络芯片和蓝牙芯片的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，例如型号为MTK8516的CPU。如图2所示，该型号的中央处理器中本身就可以配置有wifi芯片(网络芯片)121和蓝牙芯片122。其中，wifi芯片121可以支持单频段(2.4G)网络；而蓝牙芯片122可以支持版本4.0以上的主动、被动连接。这样一来，有助于简化语音控制设备的结构，从而可以有利于减小语音控制设备的整体尺寸。
可以理解的是，控制器件12可以采用各种操作系统。作为示例，可以采用DuerOS操作系统。DuerOS是一种对话式人工智能系统。搭载DuerOS的设备可让用户以自然语言对话的交互方式，实现影音娱乐、信息查询、生活服务、出行路况等10大类目的100多项功能的操作。同时，借助云端服务器，DuerOS可以不断学习进化。
作为示例，当语音接收器件11接收到用户的语音信息后，可以将其转换为电信号传输至控制器件12。此时，搭载DuerOS操作系统的控制器件12可以对语音信息的电信号进行分析处理(如语音识别、语义理解等)。并且根据处理结果实现对应的控制操作。例如语音唤醒，即当语音信息的处理结果满足第一预设条件时，控制器件12可以发送唤醒控制信号，以使语音控制设备由待机状态切换至工作状态。
在这里，第一预设条件可以根据实际情况设置。例如第一预设条件可以是语音信息来自于预设用户(如使用者)、且语音信息的内容与预设内容(如**你好)相同。这样，控制器件12可以激活(启动)语音控制设备中的控制功能，即使语音控制设备处于工作状态。
再例如与第三方应用交互信息，即当处理结果满足第二预设条件时，控制器件12可以将处理结果发送给第三方应用，以获取对应的反馈信息。以及可以根据反馈信息发送反馈控制信号，以使语音控制设备输出该反馈信息。
在这里，第二预设条件同样可以根据实际情况设置。如第二预设条件可以是语音信息表示为对天气、路况、新闻等信息进行信息查询。此时，控制器件12可以从第三方应用获取对应的查询结果。同时，控制器件12还可以利用DuerOS操作系统，根据查询结果生成反馈控制信号。这样语音控制设备可以将查询结果通过语音和/或文字等方式反馈给用户。
可以理解的是，当语音控制设备在一定时长内没有接收到语音信息或运行状态不变的情况下，控制器件12可以关闭其中的部分控制功能，即使语音控制设备处于待机状态。这样有利于降低语用控制设备的能耗。
另外，从图2中可以看出，本申请中的语音控制设备还可以包括实时时钟(Real Time Clock，RTC)15。该实时时钟15可以与控制器件12电连接，以向控制器件12提供稳定的时钟信号。这样，在网络断开的情况下，也能够保证准确的时间，从而可以保证各种功能控制操作的准确性。
同时，语音控制设备中还可以设置有功率放大器(Power Amplifier)18，用于放大输出信号的功率。这样，可以对语音控制设备中传输的信号进行功率放大。同时，语音控制设备在控制设备的运行状态时，一般都要输出一定功率的信号。因此，可以保证语音控制设备的功能控制的实现。需要说明的是，功率放大器18的数量和型号在本申请中并不限制。
在一些应用场景中，语音控制设备可以设置于接线盒中，例如家中墙面上的开关或插座中。这样既可以减少语音控制设备所占用的空间，同时有利于室内的美观设计。为了进一步扩大语音控制设备的适用范围，这里的接线盒可以包括各种常见规格的接线盒，如86盒、120盒和118盒等。其中，86盒在全国范围内处于主流地位。
作为示例，接线盒的面板可以为触控面板，如图3所示的86盒(即语音控制设备)1。且该触控面板的表面可以设置有触控按键(如图3中的+、-)和/或指示灯。这样，用户还可以通过触碰触控面板上的触控按键，来调整语音控制设备的控制功能，如语音控制设备的打开、关闭等。指示灯可以用于指示语音控制设备的开、关、待机等状态。指示灯还可以用于触控按键的背景灯。也就是说，当用户触碰触控面板时，各触控按键可以变亮；或者当用户触碰某一触控按键时，该触控按键可以变亮。
此时，为了实现触控面板的触控功能，如图2所示，语音控制设备中还可以包括触控(touch)检测器件16。这样，当用户的手指触碰触控面板时，触控检测器件16可检测触碰位置和触碰产生的信号强度。并且语音控制设备中还可以设置有光源器件17，可以用于向触控面板上的指示灯提供光源。这里的光源器件17可以(但不限于)是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。可以理解的是，发光二极管可以具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，而且在发光时不会产生热量。这样可以减少语音控制设备在工作过程中所产生的热量，有利于延长语音控制设备的使用寿命。
可以理解的是，本申请中的语音控制设备还可以包括一些常用的功能器件。如内存储器(memory，内存)，可以用于存储各种控制程序、上述样本语音信息集合和上述样本控制信息集合等。再如闪存(Flash Memory，Flash存储器，简称Flash)，可以在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据。这里的闪存可以用来存储只读内存镜像(ROM image，简称ROM)等文件。而内存、闪存等功能器件的型号、存储容量等同样可以根据实际情况设置。
本申请实施例还提供了一种语音控制装置，该语音控制装置可以包括语音播放设备和上述各实施例中所描述的语音控制设备。其中，语音播放设备可以与语音控制设备通信连接。作为示例，语音控制装置可以如图3所示，其示出了本申请提供语音控制装置的一个实施例的结构示意图。
如图3所示，语音控制装置可以包括语音播放设备2以及86盒形态的语音控制设备1。语音控制设备1通过有线端口器件实现网络连接后，可以通过网络芯片发送无线局域网信号。此时，用户所使用的终端3(如手机、平板电脑、笔记本等)可以通过连接该无线局域网信号实现网络连接。而语音播放设备2与语音控制设备1可以是有线连接，也可以是无线连接(如通过语音控制设备1发送的无线局域网信号)。
在本实施例中，用户可以向语音控制设备1输入语音信息，从而通过语音控制设备1控制家电的运行状态。此时，语音控制设备1可以对语音信息进行语音识别、语义理解等一系列分析处理，从而生成控制信号，以实现家电的控制。如可以通过语音直接控制空调5的开关或调整空调5的运行参数等。再例如可以通过语音直接控制室内照明6的开关。这样可以丰富语音控制装置的控制功能，同时便于用户控制操作。
作为示例，语音控制设备1还可以将控制结果反馈给用户。如可以通过DuerOS操作系统对控制结果进行语音合成，生成语音反馈信息。然后将生成的语音反馈信息发送给语音播放设备2。这样，通过语音播放设备2播放语音反馈信息，就可以将控制结果反馈给用户。
在本实施例中，用户可以通过终端3上的蓝牙向语音控制设备1传输信息(如音乐、小说等)。这样语音控制设备1可以对该信息进行处理，并将处理后的信息发送给语音播放设备2。语音播放设备2便可以播放用户所传输的信息。
在本实施例中，用户还可以向语音控制设备1输入语音信息，从而进行信息查询等。此时，语音控制设备1同样可以对语音信息进行一系列分析处理，并且可以利用DuerOS云端服务器4的各种资源(如音乐、新闻、闹钟、百科、天气等应用)来搜索查询结果。之后，可以将搜索的查询结果进行语音合成，以生成语音查询结果。这样，将生成的语音查询结果发送给语音播放设备2后，便可以将查询结果以语音形式反馈给用户。
需要说明的是，语音控制装置的各种控制功能可以同时进行。例如可以同时支持蓝牙和网络两种模式。这样，在语音控制装置进行蓝牙播放的时候，用户可以打断进行信息查询。同时，用户可以通过语音来控制蓝牙播放，如调整音量、调整播放进度、节目切换、开关等等。
此外，为了提高语音控制装置的适用性，满足不同用户的需求，本实施例中的语音播放设备2可以包括至少一种声道的扬声器。根据不同的房型、墙面材质等，可以配置多种声道(如1.0、1.1、2.0、2.1等)、多个扬声器相互组合而成的语音播放设备。这样，可以提高语音播放设备的播放音质，从而提升用户体验。
可以理解的是，用户可以在家中的每个房间安装至少一个上述语音控制装置。不同房间的语音控制装置之间既可以相互独立，又可以同步联动。例如，每个语音控制装置可以分别控制其所在房间的设备的运行状态。且用户可以语音控制每个房间的语音控制装置单独使用以及分别播放不同的内容。再例如，用户可以语音控制使不同房间的语音控制装置同步播放相同的内容。
作为示例，用户可以向位于卧室的语音控制装置发送“同步到厨房”的语音命令。此时，位于卧室的语音控制装置可以通过端口号等方式查找到位于厨房的语音控制装置，并可以将自身当前播放的内容发送给位于厨房的语音控制装置，或者向位于厨房的语音控制装置发送控制指令。其中，该控制指令可以用于指示播放指定内容。这样，位于厨房的语音控制装置可以直接播放接收到的内容，或者根据控制指令查找到对应的内容并进行播放。
本实施例提供的语音控制装置，通过语音控制设备可以实现网络连接。这样，在接收到用户的语音信息后，语音控制设备可以对该语音信息进行分析处理，从而生成控制信号以实现对应的功能控制，或者搜索到对应的查询结果等。也就是说，用户通过语音便可以与语音控制装置进行交互，从而实现相应的控制功能或信息查询功能。这样有助于提高控制的便捷性，也可以丰富语音控制装置的功能。同时，语音播放设备还可以将控制结果或查询结果通过语音形式反馈给用户，可以进一步提高交互的便捷性，提升用户体验。
此外，本申请中的语音控制设备和语音控制装置，可以采用OTA(Over the Air Technology，空间下载技术)进行升级。OTA升级是Android系统提供的标准软件升级方式。它功能强大，可以无损失升级系统，主要通过网络(如wifi)可以自动下载OTA升级包、自动升级。用户也可以使用语音控制装置的第三方应用程序(APP)进行选择升级。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。