[發明專利]一種基于電力線的家庭分布式智能語音系統

在審

• 申請號: 202010566531.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111768775A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 甘偉;袁從貴;熊麗萍
• 申請（專利權）人: 東莞職業技術學院
• 主分類號: G10L15/22
• 分類號: G10L15/22;H04L29/08;H04B3/54
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖

本發明屬于物聯網技術領域，具體涉及一種基于電力線的家庭分布式智能語音系統。本發明方案通過家庭無處不在的電力線和集中式的語音處理資源池搭建智慧語音系統，解決目前有線智慧語音控制系統需要布放昂貴光纖或同軸的音頻線纜的問題，也解決無線智慧語音控制系統穿墻性能差的問題，且語音終端可以做到體積小、成本低。集中式的同步語音聯合處理消除多個麥克風之間的干擾，增強語音的質量，使得智能語音控制系統的準確率更高。

技術領域

本發明屬于物聯網技術領域，具體涉及一種基于電力線的家庭分布式智能語音控制系統。

背景技術

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、自動控制技術、音視頻技術等將家居生活有關的設施集成，構建智慧家庭的物聯網系統以及用戶家庭日常事務的管理系統。

目前最常見的智能家居具有語音控制的功能，通常用智能音箱作為載體。一般智能音箱包括，語音采集系統、音頻播放系統、智能控制系統三個部分。由于用戶在各個房間內均需要進行語音控制，單個智能音箱已經不能滿足用戶的需求，需要提供一個分布式的智能語音控制系統。

一個典型的分布式語音控制系統如圖所示，包含IoT智能中央控制系統、分布式語音采集終端、分布式音頻播放終端、IoT智能終端。IoT智能中央控制系統通過WLAN通信模塊與分布式語音采集終端、分布式音樂播放終端、IoT智能終端進行通信和控制管理。IoT智能中央控制系統通過分布式語音采集用戶的語音信息，經過處理后，通過分布式音頻播放系統響應用戶，最后通過傳輸決策的控制指令發送給IoT智能終端進行執行。

目前IoT智能控制系統與分布式之間一般采用WiFi，BT等無線傳輸技術，但是由于穿墻，以及2.4GHz頻段各種設備之間的干擾嚴重，使得IoT互聯的穩定性較差，延時非常大，由于語音控制系統對連接的穩定性和延時非常敏感，從而導致用戶使用的體驗較差。另外，語音處理模塊導致語音終端的成本較高、功耗較大。

發明內容

本發明通過家庭無處不在的電力線和集中式的語音處理資源池搭建智慧語音系統，旨在解決無線IoT系統在家庭網絡中穩定性較差，信號干擾嚴重延時非常大，提出一種基于電力線的家庭分布式智能語音系統，該系統包括基于電力線的家庭分布式智能語音控制系統、一種IoT智能語音終端、一種IoT智能語音控制端、基于電力線的家庭分布式智能語音算法。

本發明的技術方案如下：基于電力線的家庭分布式智能語音控制系統，包括有IoT智能語音控制端和至少一個IoT智能語音終端，所述的IoT智能語音終端耦接至IoT智能語音控制端，所述的IoT智能語音終端包括第一模擬處理模塊、語音采集模塊，所述的IoT智能語音控制端包括控制決策模塊、語音中央處理模塊、第二模擬處理模塊。

進一步的，所述的IoT智能語音終端偶聯通過電力線接受于IoT智能語音控制端。

進一步的，所述的電力線為零線和地線。

進一步的，第一模擬處理模塊包括上變頻器，所述的第二模擬處理模塊包括下變頻器。本發明是這樣實現的，本發明將語音采集模塊采集的模擬語音信號，直接通過第一模模擬處理模塊將語音采樣信號的頻段搬移到適合電力線傳輸的頻段。然后通過電力線傳輸到IoT智能語音控制端，通過第二模擬處理模塊將語音采樣信號搬回語音頻段，語音采樣信號在經過電力線傳輸到智能語音控制端的語音中央處理模塊之前，通過同步模塊將多路語音信號保持幀同步；接著再將多路語音信號送到語音中央處理模塊進行串行或者并行處理，串行的方案只需要一個語音處理模塊，通過時分的處理多路語音信號，并行的方案是有多路語音處理模塊可以同時處理，最后得到干凈的語音識別結果提供給控制決策模塊進行決策。

本發明通過電力線傳輸到IoT智能語音控制系統，現有電力線傳輸一般采用火線和零線差分傳輸技術，引入電氣噪聲較大，本發明建議采用零線和地線的差分技術在噪聲相對干凈的頻段傳輸語音原始信號，避免在傳輸過程中引入新的噪聲。