[發明專利]語音喚醒裝置及方法

有效

• 申請號: 201710743479.1
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107403621B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 張立新;鄭勇;周畢興
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特沃德股份有限公司
• 主分類號: G10L15/22
• 分類號: G10L15/22;G08C23/02
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝

1.一種語音喚醒裝置，包括：主處理器單元，其特征在于，還包括聲控激活單元、麥克風陣列單元；

所述聲控激活單元，用于采集并處理語音信號，當所述語音信號滿足預設條件時，則生成觸發信號并傳輸至所述麥克風陣列單元，以激活所述麥克風陣列單元接收語音信號；

所述麥克風陣列單元，用于接收并識別語音信號，當識別出關鍵語音信號時，輸出喚醒信號，所述喚醒信號用于喚醒所述主處理器單元；其中，當所述麥克風陣列單元在激活后的識別時間達到預設時間，而所述麥克風陣列單元未識別出關鍵語音信號，所述麥克風陣列單元進入非工作狀態；其中，所述麥克風陣列單元還聯網到云端服務器進一步識別其它語音信號；

所述語音喚醒裝置在待機模式時所述聲控激活單元工作，所述主處理器單元經過所述麥克風陣列單元的喚醒開始工作；

還包括有電源開關，所述電源開關分別與電源單元、聲控激活單元、麥克風陣列單元、所述主處理器單元連接；

所述聲控激活單元包括單穩態觸發器，所述單穩態觸發器與所述電源開關連接，所述單穩態觸發器輸出帶有時間限定的脈沖，若所述麥克風陣列在所述帶有時間限定的脈沖的限定時間后仍未識別出所述關鍵語音信號，則脈沖消失，所述電源開關關閉，所述麥克風陣列斷電；若在所述帶有時間限定的脈沖的限定時間內識別出所述關鍵語音信號，則麥克風陣列輸出喚醒信號并喚醒所述主處理器，同時所述麥克風陣列單元退出識別關鍵語音信號的程序，并等待接收和識別后續語音信號。

2.如權利要求1所述的語音喚醒裝置，其特征在于，所述麥克風陣列單元包括單片機和麥克風陣列；

所述單片機，用于接收所述聲控激活單元的觸發信號，啟動所述麥克風陣列并進入預設時間的計時，并在接收所述麥克風陣列的語音信號后，判斷所述語音信號是否關鍵語音信號，若是則輸出喚醒主處理器單元的喚醒信號，若不是則在預設時間過后輸出使所述麥克風陣列單元休眠的休眠信號；

所述麥克風陣列，用于接收語音信號，并將語音信號輸送給所述單片機。

3.如權利要求2所述的語音喚醒裝置，其特征在于，所述聲控激活單元包括第一麥克風、第一帶通濾波放大器、第一整流濾波器以及第一比較器；

所述第一麥克風，用于拾音并將語音轉換為語音信號；

所述第一帶通濾波放大器，用于接收所述第一麥克風輸出的語音信號，并將語音信號放大處理輸送至所述第一整流濾波器；

所述第一整流濾波器，用于接收放大后的語音信號，并將該語音信號處理轉換成直流信號，并輸送至所述第一比較器；

所述第一比較器，用于比較所述直流信號，當所述直流信號超過所述第一比較器預設的門限值，所述第一比較器輸出所述觸發信號。

4.如權利要求1所述的語音喚醒裝置，其特征在于：

所述聲控激活單元輸出觸發信號，所述觸發信號控制所述電源開關打開，所述電源單元通過所述電源開關供電于所述麥克風陣列單元使所述麥克風陣列單元進入識別工作狀態；

當麥克風陣列單元識別時間達到所述預設時間而未識別出關鍵語音信號，所述觸發信號控制所述電源開關關閉。

5.如權利要求4所述的語音喚醒裝置，其特征在于，所述電源開關還連接所述主處理器單元，所述主處理器單元接收休眠信號后控制所述電源開關關閉。

6.如權利要求5所述的語音喚醒裝置，其特征在于，所述聲控激活單元包括第二麥克風、第二帶通濾波放大器、第二整流濾波器、第二比較器以及所述單穩態觸發器；

所述第二麥克風，用于拾音并將語音轉換為語音信號；

所述第二帶通濾波放大器，用于接收所述第二麥克風輸出的語音信號，并將語音信號放大處理輸送至所述第二整流濾波器；

所述第二整流濾波器，用于接收放大后的語音信號，并將該語音信號處理轉換成直流信號，并輸送至所述第二比較器；

所述第二比較器，用于比較所述直流信號，當所述直流信號超過所述第二比較器預設的門限值，所述第二比較器輸出第一觸發信號；

所述單穩態觸發器，用于接收所述第一觸發信號，并將所述第一觸發信號轉換成第二觸發信號，所述第二觸發信號控制所述電源開關。