[发明专利]一种红外热释电触发多级多词语音唤醒控制灯具的方法

摘要

本发明涉及语音识别控制技术领域应用领域，提供一种红外热释电触发多级多词语音唤醒控制灯具的方法，系统硬件由通用MCU，一个独立16位的ADC芯片，一个高灵敏、高信噪比麦克风，一个红外热释电传感器及其信号处理电路，一个拨码开关及外围电路组成；软件为多词多级语音唤醒引擎。本发明主要通过11个步骤实现只要说二句话，一个一级唤醒词，一个二级唤醒词就能实现灯具开关、调光、调色的功能，从而有效的培养用户习惯，让用户真正的解放双手。并且，本发明的红外热释电传感器及其信号处理电路，可以让系统平时工作在低功耗模式，当有人过来的时候再触发多级多词语音唤醒引擎，可以达到节约能源，降低误触发，提高准确率的效果。

主权项

一种红外热释电触发多级多词语音唤醒控制灯具的方法，其特征在以下两个方面：(1)硬件方面：当红外热释电传感器探测到人体信号之后，电路中的传感器将会输出电压信号，信号进入U1A及周围电阻电容组成的带通放大器，直流增益为1，交流增益为50，这样就可以仅仅放大所需的信号，而不改变直流部分；然后信号通过电容C7，C7可以完成隔直通交的功能，然后信号进入直流值固定在VCC/2，交流增益为50倍的U2A组成的放大器，将信号放大到以VCC/2为中心上下浮动的可以处理的信号，这两个放大器整体组成一个一个带通的放大器，放大器的上限频率16hz，下限频率为0.5hz，中心频率为3hz，增益为2500倍，放大过的信号送给窗口比较器，当信号赋值超过窗口比较器的上下限系统就会输出高电平信号，触发多级多词语音唤醒引擎；(2)软件方面：步骤1：预先训练、存储多个不同唤醒词的特征值模型到系统中硬件部分的通用MCU中，其中唤醒词分为二级；步骤2：系统根据拨码开关，选择灯具的类型：卧室灯、厨房灯、客厅灯、厕所灯、书房灯、小夜灯、台灯、小灯中的一个，并确定一个一级唤醒词；步骤3：系统中高灵敏、高信噪比麦克风实时采集语音并输入独立16位的ADC芯片；步骤4：独立16位的ADC芯片通过I2S或SPI接口把语音实时送入通用MCU；步骤5：通用MCU实时运行预处理算法，进行回声消除、降噪；步骤6：通用MCU实时计算预处理后的语音声学特征参数MFCC及计算似然概率打分；步骤7：如果通用MCU实时计算的语音声学特征参数MFCC与拨码开关确定的一级唤醒词的特征值模型的特征值都不匹配，则继续进行步骤2；步骤8：如果通用MCU实时计算的语音声学特征参数MFCC与拨码开关确定的一级唤醒词的特征值模型的特征值匹配，则停止语音唤醒流程，并开始录音；步骤9：录音一段时间后(2‑5秒可以设置)，停止录音，通用MCU计算的录音的语音声学特征参数MFCC与预先存储的二级唤醒词模型不匹配，则继续进行步骤2；步骤10：录音一段时间后(2‑5秒可以设置)，停止录音，通用MCU计算的录音的语音声学特征参数MFCC与预先存储的二级唤醒词模型匹配，则对灯具进行各种开关、调光、调色控制，然后则继续进行步骤2。