本發(fā)明涉及一種聲源定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)及智能家電設(shè)備。
背景技術(shù)：
智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)?，F(xiàn)有的智能家居主要包括智能照明、智能電器、智能遮陽。現(xiàn)有的智能家居僅僅只能根據(jù)環(huán)境做出相應(yīng)的自動(dòng)控制，例如智能飲水機(jī)在夜間關(guān)閉其加熱功能，智能空調(diào)在根據(jù)當(dāng)前所處環(huán)境選擇其工作狀態(tài)，但是這些智能家居不能體現(xiàn)“以人為本”的核心，例如室內(nèi)無人的情況下，智能電器可能仍然會(huì)處于一個(gè)工作狀態(tài)，造成了資源的極大浪費(fèi)，且智能程度較低。
現(xiàn)有的智能家電中，也有出現(xiàn)聲源定位的技術(shù)方案公布，在智能電氣上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)麥克風(fēng)，例如8個(gè)、16個(gè)麥克風(fēng)，通過每個(gè)麥克風(fēng)采集數(shù)據(jù)的變化分析聲源位置，但是此種方式結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不利于集成化，且麥克風(fēng)數(shù)量較多，成本較高，通過功耗也較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于集成、且功耗低的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)及智能家電設(shè)備。
一種基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，包括一麥克風(fēng)本體，還包括：
第一MEMS傳感器，固定設(shè)置于所述麥克風(fēng)本體的一端；用以采集所述麥克風(fēng)當(dāng)前所處環(huán)境中的聲音信號(hào)，并形成第一語音信號(hào)輸出；
第二MEMS傳感器，與所述第一MEMS傳感器間隔一預(yù)定距離固定設(shè)置于所述麥克風(fēng)本體的另一端；用以采集所述麥克風(fēng)當(dāng)前所處環(huán)境中的聲音信號(hào)，并形成第二語音信號(hào)輸出；
一ASIC芯片，設(shè)置于所述第一MEMS傳感器與所述第二MEMS傳感器之間，用以分別接收所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)，并根據(jù)所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)獲取當(dāng)前聲源的位置信息。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述ASIC芯片包括
一比較單元，分別連接所述第一MEMS傳感器、所述第二MEMS傳感器，用以對(duì)所述第一MEMS傳感器輸出的所述第一語音信號(hào)和所述第二MEMS傳感器輸出的所述第二語音信號(hào)做比較，并形成一比較結(jié)果輸出
一處理單元，連接所述比較單元，用以接收所述比較結(jié)果，并根據(jù)所述比較結(jié)果形成判斷結(jié)果。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述ASIC芯片預(yù)設(shè)有一閾值，根據(jù)所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)形成差分信號(hào)，于所述差分信號(hào)大于所述預(yù)定閾值時(shí)，放大所述差分信號(hào)，于所述差分信號(hào)小于等于所述預(yù)定閾值時(shí)，抑制所述差分信號(hào)。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定距離為4㎜～5㎜。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述第一語音信號(hào)中攜帶有第一語音強(qiáng)度信息；所述第二語音信號(hào)中攜帶有第二語音強(qiáng)度信息。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，于所述第一語音強(qiáng)度大于所述第二語音強(qiáng)度時(shí)，所述ASIC芯片判斷當(dāng)前所述聲源的位置靠近所述第一MEMS傳感器；
于所述第一語音強(qiáng)度小于所述第二語音強(qiáng)度時(shí)，所述ASIC芯片判斷當(dāng)前所述聲源的位置靠近所述第二MEMS傳感器；
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述麥克風(fēng)本體上設(shè)置有分別匹配所述第一MEMS傳感器和所述第二MEMS傳感器的第一聲學(xué)通孔、第二聲學(xué)通孔。
一種基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別的智能家電設(shè)備，其中，包括上述任一所述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
采用此種方式，基于麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)聲源定位，僅僅對(duì)一個(gè)麥克風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變即可實(shí)現(xiàn)其定位功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且集成化程度高，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置可以集成于移動(dòng)終端設(shè)備或者其它便攜式設(shè)備之內(nèi)，兼容性較高，且無需設(shè)置多個(gè)麥克風(fēng)，成本較低，大大降低功耗。
附圖說明
圖1為本發(fā)明基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
如圖1所示，一種基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，包括一麥克風(fēng)本體， 還包括：
第一MEMS傳感器，固定設(shè)置于所述麥克風(fēng)本體的一端；用以采集所述麥克風(fēng)當(dāng)前所處環(huán)境中的聲音信號(hào)，并形成第一語音信號(hào)輸出；
第二MEMS傳感器，與所述第一MEMS傳感器間隔一預(yù)定距離固定設(shè)置于所述麥克風(fēng)本體的另一端；用以采集所述麥克風(fēng)當(dāng)前所處環(huán)境中的聲音信號(hào)，并形成第二語音信號(hào)輸出；
一ASIC芯片，設(shè)置與所述第一MEMS傳感器與所述第二MEMS傳感器之間，用以分別接收所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)，并根據(jù)所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)獲取當(dāng)前聲源的位置信息。
本發(fā)明的工作原理是：基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，設(shè)置有第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器，同一聲源發(fā)出的語音信號(hào)能夠分別被第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器所接收，第一MEMS傳感器接收到語音信號(hào)后形成第一語音信號(hào)輸出至ASIC芯片，第二MEMS傳感器接收到語音信號(hào)后形成第二語音信號(hào)輸出至ASIC芯片，ASIC芯片根據(jù)接收到的第一語音信號(hào)和第二語音信號(hào)，分析處理計(jì)算出當(dāng)前聲源的位置信息。舉一具體實(shí)施例，于第一語音信號(hào)大于第二語音信號(hào)一預(yù)設(shè)的強(qiáng)度時(shí)，可以判定聲源位置靠近所述第一MEMS傳感器，于第一語音信號(hào)小于第二語音信號(hào)一預(yù)設(shè)的強(qiáng)度時(shí)，可以判定聲源位置靠近所述第二MEMS傳感器。
本申請(qǐng)?jiān)趯?shí)際應(yīng)用中，可以與家居電器相配合，例如可與電扇相配合(僅僅為解釋，不是對(duì)本申請(qǐng)的限定)，將聲源識(shí)別系統(tǒng)集成于電扇內(nèi)部，用戶發(fā)出語音信息，聲源識(shí)別系統(tǒng)捕捉該語音信息聲源位置并跟蹤該語音信息的聲源位置，電扇調(diào)整出風(fēng)方向，使得出風(fēng)方向跟蹤該聲源位置，同時(shí)聲源識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)該語音信息匹配與該語音信息相匹配的控制信號(hào)輸出，該控制信號(hào)控制電扇的強(qiáng)度或者時(shí)間或者其他動(dòng)作。
其中，本申請(qǐng)所公布的技術(shù)方案不僅僅可以對(duì)聲源位置進(jìn)行識(shí)別，也可以對(duì)聲音信號(hào)的語義進(jìn)行識(shí)別并執(zhí)行，因語義的識(shí)別技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員的 公知常識(shí)，故本申請(qǐng)不在贅述。
采用此種方式，基于麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)聲源定位，僅僅對(duì)一個(gè)麥克風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變即可實(shí)現(xiàn)其定位功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且集成化程度高，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置可以集成于移動(dòng)終端設(shè)備或者其它便攜式設(shè)備之內(nèi)，兼容性較高，且無需設(shè)置多個(gè)麥克風(fēng)，成本較低，大大降低功耗。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述ASIC芯片包括
一比較單元，分別連接所述第一MEMS傳感器、所述第二MEMS傳感器，用以對(duì)所述第一MEMS傳感器輸出的所述第一語音信號(hào)和所述第二MEMS傳感器輸出的所述第二語音信號(hào)做比較，并形成一比較結(jié)果輸出；
一處理單元，連接所述比較單元，用以接收所述比較結(jié)果，并根據(jù)所述比較結(jié)果形成判斷結(jié)果。
通過比較單元比較第一語音信號(hào)和第二語言信號(hào)，可以比較信號(hào)的時(shí)延，也可以比較信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)?shù)谝徽Z音信號(hào)與第二語音信號(hào)的時(shí)延較短時(shí)，則可以判定聲源位于第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器的中間，并將優(yōu)先偵測(cè)到語音信號(hào)的傳感器確定為靠近聲源位置的傳感器，當(dāng)?shù)谝徽Z音信號(hào)與第二語音信號(hào)的時(shí)延較長(zhǎng)時(shí)，則可以判定聲源位于第一MEMS傳感器或第二MEMS傳感器的任一側(cè)，則將優(yōu)先偵測(cè)到語音信號(hào)的傳感器確定為靠近聲源位置的傳感器。同理也可以通過信號(hào)強(qiáng)度偵測(cè)，因信號(hào)強(qiáng)度與聲音傳播的時(shí)間成正比，故此處不再贅述其工作原理。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述ASIC芯片預(yù)設(shè)有一閾值，根據(jù)所述第一語音信號(hào)和所述第二語音信號(hào)形成差分信號(hào)，于所述差分信號(hào)大于所述預(yù)定閾值時(shí)，放大所述差分信號(hào)，于所述差分信號(hào)小于等于所述預(yù)定閾值時(shí)，抑制所述差分信號(hào)。放大差分信號(hào)的狀態(tài)下，ASIC芯片可以根據(jù)通過該差分信號(hào)驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路，例如通過差分信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置做調(diào)整，有利于更好的收集語音信號(hào)。抑制差分信號(hào)的狀態(tài)下，即聲源位置靠近所述聲源識(shí)別系統(tǒng)，無需再做調(diào)整。其中差分信號(hào)可有比較單元比較獲得，也可 有由ASIC芯片經(jīng)過計(jì)算獲得，其獲得方式不做限定。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定距離為4㎜～5㎜。將第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器之間設(shè)置預(yù)定的距離，一方面可以使得第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器獲得語音信號(hào)不一致，從而形成信號(hào)時(shí)延或者信號(hào)強(qiáng)度差，另一方面可以在第一MEMS傳感器和第二MEMS傳感器之間為ASIC芯片預(yù)留有一適當(dāng)?shù)目臻g，方便ASIC芯片的安裝，提高集成度。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述第一語音信號(hào)中攜帶有第一語音強(qiáng)度信息；所述第二語音信號(hào)中攜帶有第二語音強(qiáng)度信息。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，于所述第一語音強(qiáng)度大于所述第二語音強(qiáng)度時(shí)，所述ASIC芯片判斷當(dāng)前所述聲源的位置靠近所述第一MEMS傳感器；
于所述第一語音強(qiáng)度小于所述第二語音強(qiáng)度時(shí)，所述ASIC芯片判斷當(dāng)前所述聲源的位置靠近所述第二MEMS傳感器；
于所述第一語音強(qiáng)度等于所述第二語音強(qiáng)度時(shí)，所述ASIC芯片判斷當(dāng)前所述聲源的位置位于所述第一MEMS傳感器和所述第二MEMS傳感器之間。
上述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述麥克風(fēng)本體上設(shè)置有分別匹配所述第一MEMS傳感器和所述第二MEMS傳感器的第一聲學(xué)通孔、第二聲學(xué)通孔。設(shè)置有兩個(gè)聲學(xué)通孔，其目的在于能夠更加準(zhǔn)確的獲取聲音信號(hào)。
一種基于麥克風(fēng)聲源識(shí)別的智能家電設(shè)備，其中，包括上述任一所述的基于麥克風(fēng)的聲源識(shí)別系統(tǒng)。
基于麥克風(fēng)聲源識(shí)別的智能家電設(shè)備的工作原理與上述原理相似，不再贅述。其中，智能家電設(shè)備可以日常生活用電器，也可以辦公用電器，此處不做具體的限制。
以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。