專利名稱：具有聲控按鍵功能的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子裝置，特別涉及一種具有聲控按鍵功能的電子裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電子裝置實(shí)現(xiàn)按鍵輸入功能有兩種方式，一種是實(shí)體按鍵方式，另一種是觸控按鍵方式。實(shí)體按鍵方式由鍵體、導(dǎo)光系統(tǒng)、背光系統(tǒng)組成，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、體積大、成本高的缺點(diǎn)；觸控按鍵方式由觸控裝置或觸控屏，以及觸控芯片來實(shí)現(xiàn)。近年來包括手持移動終端在內(nèi)的各種電子裝置常見的觸控按鍵方案通常是通過觸控屏來實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)又分為兩種方式，一是把觸控按鍵做在顯示屏可視區(qū)之外的觸控屏上，這種方式通常需要在觸控屏上的按鍵區(qū)域印刷按鍵絲印，并輔以導(dǎo)光系統(tǒng)、背光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按鍵的照明，具有實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜、體積大、成本高的缺點(diǎn)；另一種方式是把觸控按鍵以軟按鍵的形式做在顯示屏可 視區(qū)之內(nèi)的觸控屏上，即在顯示屏上顯示虛擬按鍵的圖標(biāo)，通過按觸控屏上的相應(yīng)位置來實(shí)現(xiàn)該按鍵功能，這種方式不需實(shí)體按鍵及按鍵背光照明，但占用了顯示屏的部分可視區(qū)，實(shí)際上以犧牲了顯示屏的分辨率為代價來實(shí)現(xiàn)所需要的按鍵功能，降低了顯示屏的用戶體驗(yàn)。近年來，人聲語音識別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開始應(yīng)用到包括手持移動終端在內(nèi)的各種電子裝置上并取代部分按鍵功能?，F(xiàn)有語音識別技術(shù)主要是把人的語音通過識別和理解過程轉(zhuǎn)變成文本或命令，其主要解決的是對自然語言的識別、語音信息量、語音的模糊性、語境判別等問題，通常需要龐大的本地或聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)庫(語音識別引擎)及強(qiáng)大的運(yùn)算處理能力支持；在某些移動終端上已經(jīng)使用了語音識別技術(shù)，作為文字輸入和人機(jī)控制接口的一種方式，并且在一些應(yīng)用場合已經(jīng)部分替代實(shí)體按鍵的功能，但現(xiàn)有的語音輸入方式需要用戶發(fā)出準(zhǔn)確語音以提高語音識別率，很難有效保護(hù)個人隱私。人聲語音識別技術(shù)不可避免的具有上述實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、占用大量內(nèi)存空間和軟件資源、需聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)庫、識別時間長、識別率低、成本高、隱私性差的缺點(diǎn)。綜上所述，目前包括手持移動終端在內(nèi)的各種電子裝置上的按鍵實(shí)現(xiàn)方式有上述各種缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的電子裝置上的按鍵實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行改進(jìn)，提供一種具有聲控按鍵功能的電子裝置，無需占用大量內(nèi)存空間和軟件資源，識別度高且成本低。本實(shí)用新型提供了一種具有聲控按鍵功能的電子裝置，包括觸控屏以及麥克風(fēng)，所述觸控屏用于響應(yīng)用戶的觸摸而產(chǎn)生相應(yīng)的觸摸信號，所述麥克風(fēng)用于采集聲音并將所采集的聲音轉(zhuǎn)化為模擬電信號，該電子裝置還包括存儲單元，所述存儲單元存儲有多個聲音樣本值及至少一聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表，其中，該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表定義了多個聲音樣本與鍵值的對應(yīng)關(guān)系，其中，該聲音樣本對應(yīng)的聲音包括手指敲擊、按壓或滑動電子裝置的非有效觸控區(qū)域表面所發(fā)
出的聲音。主控制模塊，所述主控制模塊與所述觸控屏、麥克風(fēng)以及存儲單元均連接，所述主控制模塊用于響應(yīng)用戶的操作將電子裝置切換為等待按鍵模式，并在電子裝置處于等待按鍵模式時，接收麥克風(fēng)產(chǎn)生的模擬電信號，將麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號進(jìn)行一定的數(shù)字化處理得到對應(yīng)的數(shù)字音頻信號后，根據(jù)該數(shù)字音頻信號判斷該聲音音量是否在一預(yù)定的閾值范圍內(nèi)，如果是，則主控制模塊繼續(xù)判斷此時觸控屏是否有觸摸信號產(chǎn)生，如果沒有，則進(jìn)一步根據(jù)該數(shù)字音頻信號判斷該麥克風(fēng)所采集的聲音是否與存儲單元的某一聲音樣本一致，當(dāng)主控制模塊判斷該麥克風(fēng)所采集的聲音與該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中的某一聲音樣本一致時，根據(jù)該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表確定該聲音樣本所對應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵操作。當(dāng)該主控制模塊判斷聲音音量在一預(yù)定的閾值范圍外，或者在接收到麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號的同時接收到觸控屏的觸摸信號，或者判斷該麥克風(fēng)所采集的聲音不與所述 存儲于存儲單兀中的任一聲音樣本一致時，則該主控制模塊確定該麥克風(fēng)所米集的聲音為噪音或無效聲音，而不進(jìn)行處理。所述存儲于存儲單元中的聲音樣本為數(shù)字音頻信號形式的聲音，所述主控制模塊將麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號后，比較該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻信號與該些數(shù)字音頻信號形式的聲音樣本，并判斷兩者相同時，判斷麥克風(fēng)米集的聲音與該聲音樣本—致。所述存儲于存儲單元內(nèi)的聲音樣本可由出廠時由廠商將各按鍵鍵值對應(yīng)的各種聲音樣本預(yù)存在存儲芯片內(nèi)或由用戶自定義各種鍵值的各種聲音樣本，并保存于該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中。所述聲音樣本與鍵值的對應(yīng)關(guān)系包括短擊一聲對應(yīng)菜單鍵；連擊兩聲對應(yīng)主頁鍵；劃動聲對應(yīng)返回鍵；手指按壓并釋放聲對應(yīng)搜索鍵。所述存儲單元為電子裝置的內(nèi)置存儲單元或外接存儲單元。所述電子裝置為具有觸控屏的手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、電子閱讀器中的一種。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所提供的電子裝置無需實(shí)體按鍵或觸摸按鍵，無需給按鍵提供照明功能的導(dǎo)光系統(tǒng)及背光系統(tǒng)，而只需復(fù)用電子裝置上已有的麥克風(fēng)來采集手指的聲音來實(shí)現(xiàn)聲控按鍵功能，即節(jié)約成本、節(jié)省空間，而且給電子裝置帶來了全新的用戶體驗(yàn)，隱秘性好，操作簡單實(shí)用。

圖I為本實(shí)用新型的具有聲控按鍵功能的電子裝置的模塊架構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的應(yīng)用于如圖I所示電子裝置中的聲音樣本及與鍵值對應(yīng)關(guān)系表的不意圖；圖3為本實(shí)用新型的具有聲控按鍵功能的電子裝置的實(shí)現(xiàn)一次聲控按鍵的工作流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。請一并參閱圖I及圖2，圖I為本實(shí)用新型的具有聲控按鍵功能的電子裝置100的模塊架構(gòu)圖，該具有聲控按鍵功能的電子裝置100 (以下稱為電子裝置100)包括存儲單元10、顯示屏20、觸控屏30、主控制模塊40及麥克風(fēng)50。其中主控制模塊40分別與所述存儲單元10、顯示屏20、觸控屏30以及麥克風(fēng)50連接。所述存儲單元10用于存儲電子裝置100的軟件和數(shù)據(jù)，在本實(shí)施方式中，所述存儲單元還存儲有多個聲音樣本值及至少一個如圖2所示的聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表，該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表定義了多個聲音樣本與鍵值的對應(yīng)關(guān)系。如圖2所示，其中，多個聲音樣本可對應(yīng)同一個鍵值，也可以是一個聲音樣本與一個鍵值唯一對應(yīng)。例如，如圖2所示，聲音樣本I及聲音樣本2對應(yīng)鍵值I ;聲音樣本3對應(yīng)鍵值2。其中，該聲音樣本對應(yīng)的聲音包括手指敲擊、按壓或滑動電子裝置100的非有效觸控區(qū)域表面所發(fā)出的某幾種 特定聲音，該聲音經(jīng)由用戶的手指與電子裝置100的外殼中非有效觸控區(qū)域部分的接觸而產(chǎn)生。其中，所述存儲單元10可為電子裝置100的內(nèi)置存儲單元，例如內(nèi)置的RAM(隨機(jī)可讀存儲器)，也可以為外接存儲單元，例如閃存卡等。所述顯示屏20用于顯示視頻、文字文檔等多媒體文件以及包括功能圖標(biāo)的圖形用戶界面。觸控屏30用于響應(yīng)用戶的觸摸產(chǎn)生觸摸信號。該觸控屏30可覆蓋與顯示屏20之上形成觸摸顯示屏，該觸控屏30有效觸控區(qū)域的面積可與顯示屏20的顯示面積完全一致，也可以大于顯示屏20的顯示面積。其中，本實(shí)施方式中，該電子裝置100的非有效觸控區(qū)域表面為觸控屏30以外的表面區(qū)域。所述麥克風(fēng)50用于采集聲音，并將其轉(zhuǎn)化為模擬電信號。其中，該主控制模塊40用于響應(yīng)用戶的操作將電子裝置100切換為等待按鍵模式。在等待按鍵模式下，麥克風(fēng)50不停的采集附近的聲音，將其轉(zhuǎn)化為模擬電信號，并傳輸給主控制模塊40。該主控制模塊40用于將麥克風(fēng)50傳輸?shù)哪M電信號進(jìn)行一定的數(shù)字化處理得到數(shù)字音頻信號后根據(jù)該數(shù)字音頻信號判斷該聲音音量是否在一預(yù)定的閾值范圍內(nèi)，如果是，則主控制模塊40判斷此時觸控屏30是否有觸摸信號產(chǎn)生，如果沒有，則進(jìn)一步判斷該數(shù)字音頻信號是否為該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中的某一聲音樣本，當(dāng)主控制模塊40判斷該數(shù)字音頻信號與該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中的某一聲音樣本一致時，確定該聲音樣本所對應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵動作。如果該主控制模塊40判斷聲音音量在一預(yù)定的閾值范圍外或者在接收到麥克風(fēng)50傳輸?shù)哪M電信號的同時接收到觸控屏30的觸摸信號，或者判斷該數(shù)字音頻信號不與該聲音樣本及鍵值對應(yīng)關(guān)系表中的任何一個聲音樣本一致時，則該主控制模塊40確定該麥克風(fēng)50所米集的聲音為噪音或無效聲音,而不進(jìn)行處理。其中，該存儲于存儲單兀10中的聲音樣本為數(shù)字音頻信號形式的聲音,該主控制模塊40根據(jù)麥克風(fēng)50傳輸?shù)哪M電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號后，比較該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻信號與該些數(shù)字音頻信號形式的聲音樣本，并判斷兩者相同時，判斷麥克風(fēng)50采集的聲音與該聲音樣本一致。其中，上述存儲于存儲單元10內(nèi)的聲音樣本的預(yù)置方式可以有兩種，一.由出廠時內(nèi)置，即在電子裝置100出廠時廠家已經(jīng)將各按鍵鍵值對應(yīng)的各種聲音樣本預(yù)置在存儲芯片10內(nèi)；二.學(xué)習(xí)功能，即，用戶按照自己使用習(xí)慣定義各種鍵值的各種聲音樣本，并保存于該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中。其中，該主控制模塊40通過運(yùn)行一具備聲音識別與判斷的算法軟件來判斷該麥克風(fēng)50采集的聲音是否為該存儲于存儲單元10中的聲音樣本。其中，該主控制模塊40為一個或多個處理芯片組成的電路模塊，該電子裝置100為一具有觸控屏30的手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、電子閱讀器等便攜式電子裝置。圖3為本實(shí)用新型的電子裝置100的實(shí)現(xiàn)一次聲控按鍵的工作流程圖，其工作過程包括如下步驟步驟S301 :主控制模塊40響應(yīng)用戶的操作控制電子裝置100處于等待按鍵模式 下。步驟S302 :主控制模塊40啟動麥克風(fēng)50實(shí)時偵測環(huán)境聲音；在這里麥克風(fēng)50不間斷地采集附近的聲音，將其轉(zhuǎn)化為模擬電信號，并送入主控制模塊40進(jìn)行模數(shù)數(shù)字化轉(zhuǎn)換和處理得到相應(yīng)的數(shù)字音頻信號。步驟S303 :主控制模塊40根據(jù)轉(zhuǎn)換到的數(shù)字音頻信號判斷麥克風(fēng)50采集的聲音音量是否在所設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，如果是，則進(jìn)行下一步；如果否，則執(zhí)行步驟307。步驟S304:主控制模塊40判斷用戶當(dāng)前是否正在操作觸控屏30，即判斷是否接收到觸控屏30產(chǎn)生的觸摸信號，如果否，則進(jìn)行下一步；如果是，則執(zhí)行步驟S307。其中，這一步驟的主要目的是為了防止操作觸控屏?xí)r產(chǎn)生的聲音引起的誤判斷。步驟S305 :主控制模塊40將本次采集到的聲音樣本與存儲于在存儲單元10內(nèi)的聲音樣本進(jìn)行一一對比，判斷該采集到的聲音樣本是否與該存儲單元10中的某一聲音樣本一致。這一步是軟件執(zhí)行的主要的識別判斷動作。步驟S306 :當(dāng)主控制模塊40判斷該采集到的聲音樣本與存儲單元10中的任一聲音樣本均不一致時，執(zhí)行步驟S307 ;否則，該主控制模塊40確定該一致的聲音樣本，并根據(jù)該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表確定該一致的聲音樣本對應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行該對應(yīng)的鍵值操作。步驟S307 :主控制模塊40確定本次麥克風(fēng)50采集到的聲音樣本為噪音或無效音，步驟返回步驟302繼續(xù)偵測環(huán)境聲音。本實(shí)用新型的電子裝置100的聲控按鍵的實(shí)現(xiàn)可以同時采用多種軟件糾錯方法，包括但不限于一.設(shè)定抗外界干擾閾值；二.聲控按鍵操作與觸摸屏操作區(qū)分，防止誤動作；三.可結(jié)合現(xiàn)有移動終端上的雙麥克風(fēng)或多個麥克風(fēng)消噪技術(shù)識別所要判定的聲音，以提高識別率；四.采用多個聲音樣本對應(yīng)一鍵值方式提高識別的成功率。本實(shí)用新型的電子裝置100的聲控按鍵采用的聲音樣本和鍵值的對應(yīng)關(guān)系，可以包括但不僅限于下面的一個實(shí)例一.短擊一聲菜單(Menu)鍵；二 .連擊兩聲主頁(Home)鍵；三.劃動聲返回(Back)鍵；四.手指按壓并釋放聲搜索(Search)鍵；上述舉例的英文按鍵名稱為谷歌(Google)安卓(Android)操作系統(tǒng)的按鍵名稱。顯然，該些聲音樣本有其他的方式，例如連擊三聲，而且這些聲音樣本對應(yīng)的鍵值可為其他任意操作系統(tǒng)的按鍵名稱。[0040]本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，例如電子裝置可采用一個以上的麥克風(fēng)進(jìn)行聲音識別按鍵，再例如電子裝置可采用實(shí)體按鍵或觸摸按鍵或人聲語音識別技術(shù)等與本方案相互結(jié)合的互補(bǔ)型按鍵實(shí)現(xiàn)方式。在不背離本發(fā)明精神及實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員都可根據(jù)本發(fā)明作各種相應(yīng)的改變，但這些改變的方案都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)力要求的保護(hù)范圍。以上具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本實(shí)用新 型的限制。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有聲控按鍵功能的電子裝置，包括觸控屏以及麥克風(fēng)，所述觸控屏用于響應(yīng)用戶的觸摸而產(chǎn)生相應(yīng)的觸摸信號，所述麥克風(fēng)用于采集聲音并將所采集的聲音轉(zhuǎn)化為模擬電信號，其特征在于，該電子裝置還包括 存儲單元，存儲有多個聲音樣本值及至少一聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表，其中，該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表定義了多個聲音樣本與鍵值的對應(yīng)關(guān)系，其中，該聲音樣本對應(yīng)的聲音包括手指敲擊、按壓或滑動電子裝置的非有效觸控區(qū)域表面所發(fā)出的聲音； 主控制模塊，與所述觸控屏、麥克風(fēng)以及存儲單元均連接，所述主控制模塊用于響應(yīng)用戶的操作將電子裝置切換為等待按鍵模式，并在電子裝置處于等待按鍵模式時，接收麥克風(fēng)產(chǎn)生的模擬電信號，將麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號進(jìn)行一定的數(shù)字化處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號后，根據(jù)該數(shù)字音頻信號判斷該聲音音量是否在一預(yù)定的閾值范圍內(nèi)主控制模塊繼續(xù)判斷此時觸控屏沒有觸摸信號產(chǎn)生且根據(jù)該數(shù)字音頻信號判斷該麥克風(fēng)所采集的聲音與該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中的某一聲音樣本一致時，根據(jù)該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表確定該聲音樣本所對應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，當(dāng)該主控制模塊判斷聲音音量在一預(yù)定的閾值范圍外，或者在接收到麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號的同時接收到觸控屏的觸摸信號，或者判斷該麥克風(fēng)所采集的聲音不與所述存儲于存儲單元中的任一聲音樣本一致時，則該主控制模塊確定該麥克風(fēng)所米集的聲音為噪音或無效聲音，而不進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，所述存儲于存儲單元中的聲音樣本為數(shù)字音頻信號形式的聲音，所述主控制模塊將麥克風(fēng)傳輸?shù)哪M電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號后，比較該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻信號與該些數(shù)字音頻信號形式的聲音樣本，并判斷兩者相同時，判斷麥克風(fēng)米集的聲音與該聲音樣本一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，所述存儲于存儲單兀內(nèi)的聲音樣本可由出廠時由廠商將各按鍵鍵值對應(yīng)的各種聲音樣本預(yù)存在存儲芯片10內(nèi)或由用戶自定義各種鍵值的各種聲音樣本，并保存于該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，所述聲音樣本與鍵值的對應(yīng)關(guān)系包括短擊一聲對應(yīng)菜單鍵；連擊兩聲對應(yīng)主頁鍵；劃動聲對應(yīng)返回鍵；手指按壓并釋放聲對應(yīng)搜索鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，所述存儲單元為電子裝置的內(nèi)置存儲單元或外接存儲單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有聲控按鍵功能的電子裝置，其特征在于，所述電子裝置為具有觸控屏的手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、電子閱讀器中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有聲控按鍵功能的電子裝置，包括觸控屏、麥克風(fēng)、存儲單元以及主控制模塊，觸控屏用于響應(yīng)用戶的觸摸產(chǎn)生觸摸信號，麥克風(fēng)用于采集聲音，所述存儲單元存儲有多個聲音樣本值及一聲音樣本及鍵值對應(yīng)關(guān)系表，其中，該聲音樣本及鍵值對應(yīng)關(guān)系表定義了多個聲音樣本及鍵值的對應(yīng)關(guān)系，所述主控制模塊與所述觸控屏、麥克風(fēng)以及存儲單元均連接，用于響應(yīng)用戶的操作將電子裝置切換為等待按鍵模式，并判斷麥克風(fēng)所采集的聲音的音量在一預(yù)定的閾值范圍內(nèi)以及判斷觸控屏未有觸摸信號產(chǎn)生及該麥克風(fēng)所采集的聲音與存儲單元的某一聲音樣本一致時，根據(jù)該聲音樣本與鍵值對應(yīng)關(guān)系表確定該聲音樣本所對應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵操作。
文檔編號G06F3/0487GK202795331SQ201220489910
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者何勢華 申請人:共青城賽龍通信技術(shù)有限責(zé)任公司