本发明涉及语音控制领域，尤其是声控无线系统及其穿戴式语音收发装置。
背景技术：
随着无线网络及智能型手机的发展，将量测的信息，例如电量、心跳等，纪录后无线传输至手机或平板计算机，让用户看到、分析，成为现今物连网发展的趋势。另外，随着智能家庭系统也发展。通过手机进行远程操作各种家电，能使得生活上更加便利。
现今的智能家庭，最重要的中介是通过手机或平板计算机，并与家中的智能主机相连接连接，才能将控制的信号传输，然而，所伴随着的问题在于，使用者必须无时无刻持有手机或平板计算机才能在屏幕进行操作。这对于忙碌或是身体不便者都缺乏使用上的便利性。另外，控制信号必须通过手机、智能主机来运算。目前手机、智能主机都搭载了复杂的操作系统，因而导致了传输及运算的速度较慢，在实时性上仍无法满足使用者的需求。
技术实现要素：
为了解决现有技术上所面临的问题，在此提供一种声控无线系统。声控无线系统包含穿戴式语音收发装置以及受控电子装置。穿戴式语音收发装置包含语音接收单元、第一无线收发单元、以及第一处理器。受控电子装置包含第二无线收发单元以及第二处理器。语音接收单元接收语音指令、并将语音指令转换为音频信号。第一无线收发单元电性连接于语音接收单元、并接收音频信号，第一无线收发单元能将音频信号无线传送出、并能无线接收字码信号，字码信号是指由外部回传以响应音频信号的文字信息。第一处理器电性连接于第一无线收发单元、并接收字码信号。第一处理器根据字码信号产生控制信号、并回传给第一无线收发单元。控制信号包含至少一控制指令，第一无线收发单元更将控制信号无线传送出。第二无线收发单元以无线通信方式连接于第一无线收发单元、并无线接收控制信号。第二处理器电性连接于第二无线收发单元、并接收控制信号，第二处理器根据控制信号的至少一控制指令执行相对应的操作。
在一些实施例中，音频信号是指未压缩音频编码格式、或压缩音频编码格式。
在一些实施例中，声控无线系统更包括云端服务器。云端服务器无线通信连接至第一无线收发单元、并无线接收音频信号。云端服务器转换音频信号为字码信号，并将字码信号无线回传给第一无线收发单元。进一步地，第一无线收发单元包括短距无线收发器。短距无线收发器系与第二无线收发单元作无线通信连接。在一些实施例中，声控无线系统更包含无线路由器。短距无线收发器通过无线路由器与云端服务器建立通信连接。在另一些实施例中，第一无线收发单元更包括短距无线收发器及远距无线收发器，远距无线收发器模块系与云端服务器建立通信连接，短距无线收发器与该第二无线收发单元无线通信连接。
在一些实施例中，声控无线系统更包括语音翻译器，无线通信连接于第一无线收发单元、并无线接收音频信号。语音翻译器转换音频信号为字码信号，并将字码信号无线回传给第一无线收发单元。进一步地，第一无线收发单元包括短距无线收发器。短距无线收发器分别与语音翻译器、以及第二无线收发单元作无线通信。
在一些实施例中，穿戴式语音收发装置更包含第一记忆模块。第一记忆模块储存指令对应表。第一处理器比对指令对应表而产生对应字码信号的至少一控制指令。进一步地，受控电子装置更具有识别信息，第一记忆模块更储存识别对应表。第一处理器更比对识别对应表而产生对应字码信号的识别信息。控制信号更包括有识别信息，第二处理器比对识别信息相符于识别信息才执行至少一控制指令。更进一步地，受控电子装置更包含多个继电开关。各继电开关更包含序号。第一记忆模块更储存序号对应表，第一处理器更比对序号对应表而产生对应字码信号的序号识别信息。控制信号更包括有序号识别信息，第二处理器比对序号相符于序号识别信息才执行至少一控制指令。
在一些实施例中，第二微处理器更产生响应控制信号的反馈信号，再通过第二无线收发单元无线传送反馈信号至第一无线收发单元。反馈信号包含反馈音频、响应指令或其组合。穿戴式语音收发装置更包含响应单元，响应单元能响应反馈信号作出响应的操作。
在一些实施例中，穿戴式语音收发装置是指穿戴式耳机麦克风装置、穿戴式麦克风、或穿戴式无线麦克风等。受控电子装置是指智能插座、智能音响、智能冷气、或智能电话分机等。
在此，更提供一种穿戴式语音收发装置。穿戴式语音收发装置包含语音接收单元、无线收发单元、以及处理器。语音接收单元接收语音指令、并将语音指令转换为音频信号。无线收发单元电性连接于语音接收单元、并接收音频信号，无线收发单元能将音频信号无线传送出、并能无线接收字码信号。字码信号指由外部回传以响应音频信号的文字信息。处理器电性连接于无线收发单元、并接收字码信号。处理器根据字码信号产生控制信号、并回传给无线收发单元。控制信号包含至少一控制指令，无线收发单元更将控制信号无线传送出。
在一些实施例中，音频信号是指未压缩音频编码格式、或压缩音频编码格式。
在一些实施例中，穿戴式语音收发装置更包含第一记忆模块。第一记忆模块储存指令对应表。第一处理器比对指令对应表而产生对应字码信号的至少一控制指令。进一步地，受控电子装置更具有识别信息，第一记忆模块更储存识别对应表。第一处理器更比对识别对应表而产生对应字码信号的识别信息。控制信号更包括有识别信息，第二处理器比对识别信息相符于识别信息才执行至少一控制指令。
综上所述，声控无线系统是通过穿戴式语音收发装置直接对受控电子装置进行语音控制。在建置系统上无须通过增加智能家庭主机等方式中间装置，能大幅减少了建置的成本，因而提升了市场竞争力。同时，控制上也无须手机及中间装置，减少了运算及传输时间，在运算及传输时间都更加快速，控制更加实时。由于将穿戴式语音收发装置穿戴就能进行控制，提供操作者更便利的操作方式。
附图说明
图1为声控无线系统第一实施例的示意图。
图2为图1的一实施方式的方块示意图。
图3为图2中无线传输方式一实施例的方块示意图。
图4为图2中无线传输方式另一实施例的方块示意图。
图5为图1的另一实施方式的方块示意图。
图6为图5中无线传输方式一实施例的方块示意图。
图7为声控无线系统第二实施例的示意图。
图8为声控无线系统第三实施例的示意图。
图9为声控无线系统第四实施例的示意图。
图10为声控无线系统操作方法的流程图。
其中附图标记为：
1声控无线系统100穿戴式语音收发装置
110语音接收单元111麦克风
120第一无线收发单元121短距无线收发器
123远距无线收发器130第一处理器
140第一记忆模块150响应单元
200受控电子装置210第二无线收发单元
220第二处理器230继电开关
300云端服务器400语音翻译器
500无线路由器610灯具
620电话b反馈信号
c控制信号s音频信号
t字码信号v语音指令
s1声控无线系统操作方法
s10配对穿戴式语音收发装置与受控电子装置
s20储存对应表
s30接收语音指令，产生音频信号
s40无线传送出音频信号，并无线接收产生对应的字码信号
s50根据字码信号产生控制信号
s60无线传送控制信号至受控电子装置
s70受控电子装置无线接收控制信号，并根据控制信号执行对应的操作
具体实施方式
图1为声控无线系统第一实施例的示意图。如图1所示，声控无线系统1包含穿戴式语音收发装置100以及受控电子装置200。在此，穿戴式语音收发装置100可为穿戴式耳机麦克风装置，但不限于此，实际上也可以是穿戴式麦克风、穿戴式无线麦克风等。受控电子装置200可以为智能音响、智能插座、智能灯具、智能冷气、智能电冰箱等等。
图2为图1的一实施方式的方块示意图。如图1及图2所示，穿戴式语音收发装置100包含语音接收单元110、第一无线收发单元120、以及第一处理器130。语音接收单元110接收语音指令v、并将语音指令转换为音频信号s。语音指令v与音频信号s为声音与电信号之间的转换，不限定产生音频信号s的转换方式以及转换后的音频信号s的格式。第一无线收发单元120电性连接于语音接收单元110、并接收音频信号s。第一无线收发单元120更能将音频信号s无线传送出、并能无线接收对字码信号t。第一处理器电性连接于第一无线收发单元120、并接收字码信号t。第一处理器130根据字码信号t产生控制信号c、并回传给第一无线收发单元120，控制信号c包含至少一控制指令，第一无线收发单元120更将控制信号c无线传送出。
受控电子装置200，包含第二无线收发单元210、以及第二处理器220。第二无线收发单元210以无线通信方式连接于第一无线收发单元120、并无线接收控制信号c。第二处理器220电性连接于第二无线收发单元220、并接收控制信号c。第二处理器220根据控制信号c的至少一控制指令执行相对应的操作。
在此，语音指令v是由用户通过口语发出，语音指令v可以是一个单词或是一个词组。同时，语音指令v也不必然是单独发出，也有可能是使用者所口述完整句子中的一部分。语音接收单元110可以包含麦克风111以接收语音指令v，并将模拟音频的语音指令v由转换成数字音频的音频信号s。字码信号t指由外部回传以响应音频信号s的文字信息，例如，字码信号t为对应于音频信号s的逐字码。
如图2所示，声控无线系统1包括云端服务器300。无线通信连接至第一无线收发单元120、并无线接收音频信号s。云端服务器300转换音频信号s为字码信号t，并将字码信号t无线回传给第一无线收发单元120。
实际实施的方式上，音频信号s的格式可以采用.flac的无损压缩音频编码格式，相较于一般未压缩音频编码格式能缩减档案大小，利于传输。同时，在音频取样上没有失真，使得档案的声音清晰，利于云端服务器300进行判别、转换成字码信号t。也就是，穿戴式语音收发装置100在无线连网至云端服务器300后，语音接收单元110接收模拟的语音指令v后，转换成数字的.wav无压缩音频编码格式，接着再转换.flac格的无损压缩音频编码格式后，经由第一无线收发单元120发送出。但不限于此，在一实施例中，语音接收单元110也可以仅接收模拟的语音指令v后，转换成数字的.wav无压缩音频编码格式，就经由第一无线收发单元120发送出，云端服务器300再将.wav无压缩音频编码格式转换成.flac无损压缩音频编码格式。
然而，上述仅为示例，实际上并不限于此，音频信号s的格式并无限制，可以是指未压缩音频编码格式(例如，.wav格式)、或是压缩音频编码格式。压缩音频编码格式可以为无损压缩音频编码格式(例如，.flac、.ape格式等)、或是一有损压缩音频编码格式(例如，.mp3、.wma、.ogg格式等)。
图3为图2中无线传输方式一实施例的方块示意图。如图3所示，第一无线收发单元120包括短距无线收发器121。短距无线收发器121与第二无线收发单元210作无线通信连接。短距无线收发器121及第二无线收发单元210可以为wifi、zigbee、蓝芽、近场通讯的无线收发器。如图3所示，穿戴式语音收发装置100以及受控电子装置200是处于由一无线路由器500产生的wifi环境中，短距无线收发器121与第二无线收发单元210作无线通信连接。另外，短距无线收发器121通过无线路由器500连接至行动数据网络，而与云端服务器300建立通信连接。在此仅作为示例，但不限于此。
图4为图2中无线传输方式另一实施例的方块示意图。如图4所示，与图3所不同处在于，第一无线收发单元更120包括远距无线收发器123，远距无线收发器123与云端服务器300建立通信连接。远距无线收发器123可以为3g/4g的无线收发器，或其他的行动数据通讯协议标准。也就是，穿戴式语音收发装置100可以作为一行动数据装置，连接于行动数据网络。图3及图4仅为示例，但不限于此，穿戴式语音收发装置100可以依据信号强度来调整与云端服务器300的无线传输方式。
图5为图1的另一实施方式的方块示意图。如图5所示，声控无线系统1更包括语音翻译器400。语音翻译器400无线通信连接于第一无线收发单元120、并无线接收音频信号s。语音翻译器400转换音频信号s为字码信号t，并将字码信号t无线回传给第一无线收发单元120。也就是，声控无线系统1可以通过远程的云端服务器进行将音频信号s为字码信号t，也可以通过同一无线环境中的语音翻译器400来进行。图6为图5中无线传输方式一实施例的方块示意图。如图6所示，第一无线收发单元120包括短距无线收发器121。短距无线收发器121分别与语音翻译器400、以及第二无线收发单元210作无线通信。也就是，穿戴式语音收发装置100可以通过近端的无线环境，例如，wifi、zigbee、蓝牙、近场通讯等方式与语音翻译器400及受控电子装置200无线通信。
再次参阅图1及图2，在此，受控电子装置200以智能音响为示例。穿戴式语音收发装置100更包含第一记忆模块140，第一记忆模块140储存指令对应表。第一处理器130比对指令对应表而产生对应字码信号t的至少一控制指令。例如，用户发出的语音指令v可以为“开”、“关”、“播放”、“停止”、“暂定”、“上一首”、“下一首”、“音量大”、“音量小”等指令，而穿戴式语音收发装置100收到对应的字码信号t后，处理器130比对第一记忆模块140中储存的指令对应表，产生控制信号c后通过第一无线收发单元120传送至第二无线收发单元210。第二处理器220接收控制信号c后，依据控制信号c产生对应的操作，例如，开启音响、关闭音响、播放音乐、停止音乐、暂停音乐播放等等。在此仅为示例，而不限于此，第一记忆模块140可以对不同的智能家电储存对应不同的指令。
指令对应表中可以在配对时进行设定，也可以事先通过其他装置(如个人计算机、平板计算机或智能型手机)预先设定预存于云端服务器300，而在配对时将指令对应表下载。
图7为声控无线系统第二实施例的示意图。如图7所示，与第一实施例不同的是，声控无线系统1包含穿戴式语音收发装置100以及多个受控电子装置200。为了在同一环境中，能使穿戴式语音收发装置100控制多个受控电子装置200，每一受控电子装置200中具有识别信息。识别信息可以储存于第二处理器220的内建内存中。而如同前述，穿戴式语音收发装置100更包含第一记忆模块140。第一记忆模块140除了储存有指令对应表外，更储存有识别对应表。第一处理器130接收字码信号t后，更比对识别对应表而产生对应字码信号t的识别信息。控制信号c除了控制指令，更包括有识别信息。第二处理器220比对识别信息相符于识别信息才执行控制指令。例如，在同一无线环境中，每一受控电子装置200对应于一ip地址，识别对应表中可以储存ip1对应于音响、ip2对应于电视、ip3对应于冷气等等。用户的语音指令v可以为“电视、开”，第一处理器130接收字码信号t后，更比对识别对应表及指令对应表产生控制信号c，并通过第一无线收发单元120传送至第二无线收发单元210。第二处理器220接收控制信号c后，辨识“电视”为ip2的识别信息、“开”为控制指令，从而执行开启电视的操作。
图8为声控无线系统第三实施例的示意图。如图8所示，与第一实施例及第二实施例不同的是，声控无线系统1包含穿戴式语音收发装置100以及受控电子装置200。受控电子装置200为一智能插座，并具有多个继电电路230。各继电开关230更包含序号。第一记忆模块140更储存序号对应表。第一处理器130更比序号对应表而产生对应字码信号t的序号识别信息。控制信号c更包括序号识别信息。第二处理器220序号相符于序号识别信息才执行至少一控制指令。例如，具有识别信息“插座1”的智能插座200上的1号继电开关230、2号继电开关230、3号继电开关230及4号继电开关230分别连接不同的灯具610。1号继电开关、2号继电开关、3号继电开关及4号继电开关分别对应于序号为“1号灯”、“2号灯”、“3号灯”、“4号灯”。用户的语音指令v可以为“插座1、1号灯、开”，第一处理器130接收字码信号t后，比对识别对应表、指令对应表、及序号对应表以产生对应的控制信号c，再通过第一无线收发单元120传送至第二无线收发单元210。第二处理器220接收控制信号c后，辨识“插座1”为识别信息、“1号灯”为的序号、“开”为控制指令，从而执行开启一号继电开关230的操作。
识别对应表及序号对应表中可以在配对时进行设定，也可以事先通过其他装置(如个人计算机、平板计算机或智能型手机)预先设定预存于云端服务器300，而在配对时将指令对应表下载。
图9为声控无线系统第四实施例的示意图。如图9所示，第四实施例为第三实施例的另一种实施态样，第四实施例的识别信息“插座1”的智能插座200上的1号继电开关230、2号继电开关230、3号继电开关230及4号继电开关230分别连接不同的电话620，继电开关可以分别对应于序号为“分机101”、“分机102”、“分机103”、“分机104”。当用户的语音指令v可以为“插座1、分机101、开”，第一处理器130接收字码信号t后，比对识别对应表、指令对应表、及序号对应表以产生对应的控制信号c，再通过第一无线收发单元120传送至第二无线收发单元210。第二处理器220接收控制信号c后，辨识“插座1”为识别信息、“分机101”为的序号、“开”为控制指令，从而执行开启一号继电开关230的操作。
图1及图7-9仅为示例，而不限于此，例如，若是受控电子装置200只有单一智能插座，而没有其他的连接的受控电子装置200时，也可以省略“识别信息”以及“识别对应表”，第一处理器300也可以仅具有指令对应表及序号对应表来产生控制信号c。
进一步地，再次参阅图2及图5，第二微处理器220更产生响应控制信号c的反馈信号b，并通过第二无线收发单元210无线传送反馈信号b给第一无线收发单元120。反馈信号b包含音频、响应指令或其组合，穿戴式语音收发装置100更包含响应单元150，响应单元150能响应反馈信号b作出操作。例如，响应单元150可以为播放装置、指示灯、或是震动器等，当第二微处理器220完成对应控制信号c的操作时，可以产生“操作完成”的反馈音讯，并通过第二无线收发单元210传送给第一无线收发单元120后，由响应单元150播放出。或者，响应单元150可以包含多个指示灯，在完成对应控制信号c的操作时，反馈信号b为响应指令，用以致使响应单元150产生闪烁的绿灯等、或者产生相对应的震动。进一步地，当穿戴式语音收发装置100与受控电子装置200相互配对完成时也可以产生反馈信号。
图10为声控无线系统操作方法的流程图。如图10所示，声控无线系统操作方法s1包含步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40、步骤s50、步骤s60及步骤s70。同时参阅图1-9，在步骤s10中配对穿戴式语音收发装置100与受控电子装置200，在此，用户可以通过计算机、手机、平板计算机等方式，将已连接上无线环境的穿戴式语音收发装置100与受控电子装置200相互配对。此时，在计算机、手机、或平板计算机产生对应表，对应表至少包含指令对应表，进一步还包含识别对应表、及/或序号对应表。在步骤s20中，计算机、手机、或平板计算机，将对应表传送至穿戴式语音收发装置100中的第一记忆模块140储存。此时，穿戴式语音收发装置100与受控电子装置200可以作为无线环境中的控制端与受控端，已无须计算机、手机、或平板计算机的使用。
步骤s30中，穿戴式语音收发装置100以穿戴式无线耳机麦克风来实施，在此，麦克风可以是微机电麦克风或骨导式麦克风，以清楚接收声音。语音接收单元110接收用户的语音指令v，例如，“音响、开”，语音接收单元110将模拟音频的语音指令v由转换成数字音频的音频信号s。步骤s40中，通过第一无线收发单元120将音频信号s无线传送出，例如传送至云端服务器300或是语音翻译器400，并无线接收来自云端服务器300或是语音翻译器400依据音频信号s产生的字码信号t。
步骤s50中，第一处理器130依据字码信号t，进一步比对指令对应表、识别对应表、及/或序号对应表，而产生对应受控电子装置200的控制信号c，控制信号c中包含控制指令，进一步还可以包含识别信息及序号识别信息。步骤s60中，第一无线收发单元120将音频信号s传送出受控电子装置200的第二无线收发单元210。步骤s70中，第二处理器220依据控制信号c中的控制指令执行相关的操作，进一步地，第二处理器220更比对辨识信息与辨识信息、序号辨识信息与序号是否相符，当相符时才进行对应控制指令的操作。
综上所述，声控无线系统1是通过穿戴式语音收发装置100直接对受控电子装置200进行语音控制。在建置系统无须通过手机、智能家庭主机等方式中间装置，能大幅减少了建置的成本，因而提升了市场竞争力。同时，由于减少了中间装置的运算及传输时间，使得在运算及传输时间都更加快速，控制更加实时。由于仅须穿戴就能进行控制，在操作上无须取出手机，操作上能更加方便。
虽然较佳实施例公开如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。