語(yǔ)音控制智能家居關(guān)鍵技術(shù)介紹

隨著高科技的發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，許多高科技智能產(chǎn)品橫空出世。一方面在步行距離上大大減少了人們的路程，另一方面更表現(xiàn)在家里生活中?，F(xiàn)在大多數(shù)居民在選擇裝修家具時(shí)，都會(huì)選擇智能家居?，F(xiàn)在的智能語(yǔ)音與智能家居的融合是大勢(shì)所趨，隨著國(guó)內(nèi)外巨頭們對(duì)語(yǔ)音交互領(lǐng)域投入的增加，語(yǔ)音核心技術(shù)正逐步成熟，智能家居語(yǔ)音控制的實(shí)現(xiàn)是未來(lái)可期。接下來(lái)我們一起來(lái)看看語(yǔ)音控制智能家居關(guān)鍵技術(shù)的介紹。

所謂智能語(yǔ)音產(chǎn)業(yè)，主要指通過(guò)語(yǔ)音合成技術(shù)和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，為用戶(hù)提供各種服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。一般來(lái)說(shuō)，用戶(hù)只需要用說(shuō)話(huà)的方式給服務(wù)終端發(fā)布命令，就能得到相應(yīng)的服務(wù)。這一產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)六十年代就已出現(xiàn)，但并不為普通消費(fèi)者所熟知，消費(fèi)者對(duì)其認(rèn)知度也比較低。近年來(lái)，隨著蘋(píng)果、谷歌、微軟等公司先后推出Siri等智能語(yǔ)音服務(wù)，這一服務(wù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始被普通消費(fèi)者和投資界所關(guān)注。

語(yǔ)音識(shí)別的幾種控制技術(shù)

“語(yǔ)音識(shí)別”技術(shù)相當(dāng)于給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝上“耳朵”，使其具備“能聽(tīng)”的功能。該技術(shù)經(jīng)過(guò)語(yǔ)音信號(hào)處理、語(yǔ)音特征處理、模型訓(xùn)練及解碼引擎等復(fù)雜步驟，使機(jī)器最終能夠?qū)⒄Z(yǔ)音中的內(nèi)容、說(shuō)話(huà)人、語(yǔ)種等信息識(shí)別出來(lái)。語(yǔ)音控制功能的實(shí)現(xiàn)，與用戶(hù)的使用習(xí)慣高度關(guān)聯(lián)。目前的語(yǔ)音控制功能實(shí)現(xiàn)方式可分為近場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別和遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別二個(gè)大類(lèi)。

近場(chǎng)/遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

近場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別，需要用戶(hù)點(diǎn)擊啟動(dòng)，并且用戶(hù)與終端設(shè)備的距離比較近，如手機(jī)或其他終端設(shè)備，可直接借助這些終端設(shè)備的實(shí)現(xiàn)控制功能。

遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別，以麥克風(fēng)陣列遠(yuǎn)距離拾取的語(yǔ)音數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別的算法將語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)寫(xiě)成文字的技術(shù)。雖然和近場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在原理上是相同的，但是由于音源和麥克風(fēng)之間的空間距離增大，在聲波傳播過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度的衰減和各種噪音干擾，因此需要特殊的語(yǔ)音數(shù)據(jù)拾取和預(yù)處理技術(shù)。不同的拾取設(shè)備和預(yù)處理技術(shù)常常會(huì)使用于語(yǔ)音識(shí)別的聲波信號(hào)特征發(fā)生改變，因此針對(duì)不同的遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音拾取技術(shù)，需要對(duì)語(yǔ)音識(shí)別引擎進(jìn)行定制化適配和優(yōu)化。

當(dāng)語(yǔ)音信號(hào)在傳播過(guò)程中有所衰減，影響采集信號(hào)的強(qiáng)度和分辨率，使用的靈敏度非常高的指向性麥克風(fēng)，同時(shí)將麥克風(fēng)的參數(shù)調(diào)整到適合遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音數(shù)據(jù)的模式，可以最大限度采集清晰的遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音信號(hào)。語(yǔ)音指令聲波在傳輸過(guò)程中受到周?chē)胍舻奈廴?，降低聲波信?hào)的信噪比，使用定向波速成形技術(shù)，抑制方向外的噪音，從而減少噪音對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的干擾。在一個(gè)房間里，麥克風(fēng)拾取的聲波不僅僅直接來(lái)自于音源，還有音源發(fā)出后經(jīng)過(guò)墻壁反射的遲到的聲波，形成聲音的殘留，造成混響。利用多個(gè)麥克風(fēng)采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)多通道回聲消除算法，將這些不同時(shí)間達(dá)到的聲音數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái)，從而消除了混響對(duì)聲音數(shù)據(jù)的影響。

喚醒目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)

在遠(yuǎn)距離用語(yǔ)音進(jìn)行操控的時(shí)候，聲音可能來(lái)自不同方向的不同人。因此首先要確定哪些是發(fā)指令的聲音，哪些不是。使用的麥克風(fēng)陣列波速成形算法，將360度空間垂直劃分成若干區(qū)域，每個(gè)麥克風(fēng)負(fù)責(zé)檢測(cè)一個(gè)指定的區(qū)域。當(dāng)某個(gè)空間區(qū)域里面檢測(cè)到有喚醒詞出現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于該空間區(qū)域的麥克風(fēng)拾音功能就被增強(qiáng)，其他區(qū)域的麥克風(fēng)拾音就被抑制。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲音進(jìn)行有方向有角度的拾取，避免了周?chē)娨暀C(jī)里的說(shuō)話(huà)聲音、其他人交談對(duì)語(yǔ)音指令的影響。

播放狀態(tài)打斷技術(shù)

在對(duì)音箱等設(shè)備進(jìn)行語(yǔ)音控制時(shí)，往往該設(shè)備處于播放歌曲的狀態(tài)。由于麥克風(fēng)安裝在音箱上，麥克風(fēng)和說(shuō)話(huà)人之間的距離要遠(yuǎn)大于麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器之間的距離，在這樣的情況下，采用內(nèi)外兼顧的方法進(jìn)行解決。內(nèi)部使用特殊的回聲消除算法從內(nèi)部減小噪音對(duì)麥克風(fēng)的影響。另外對(duì)于震動(dòng)帶來(lái)的非線性干擾，傳統(tǒng)的線性回聲消除方法失效了，因此可以使用非線性回聲消除算法提高內(nèi)部噪聲消除的效果。在外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，使用精心設(shè)計(jì)的麥克風(fēng)陣列減震結(jié)構(gòu)，使多個(gè)麥克風(fēng)和它所連接的電路板之間的震動(dòng)減小到最小，從而最大程度的控制高聲強(qiáng)導(dǎo)致的音箱本體震動(dòng)對(duì)拾音的干擾。

國(guó)內(nèi)外語(yǔ)音控制的市場(chǎng)現(xiàn)狀

隨著智能家居市場(chǎng)的發(fā)展，國(guó)外的IT巨頭們已先后以智能家居產(chǎn)品與語(yǔ)音相結(jié)合的方式進(jìn)入智能家居領(lǐng)域：谷歌收購(gòu)NEST布局智能家居，不斷強(qiáng)化GoogleNow的語(yǔ)音入口；蘋(píng)果HomeKit智能家居平臺(tái)與Siri也不斷加強(qiáng)融合；市場(chǎng)上流行的Echo智能音箱使用了亞馬遜的Alexa語(yǔ)音技術(shù)；微軟也發(fā)布語(yǔ)音助手Cortana，將它作為智能家庭領(lǐng)域擴(kuò)展交互入口。從這些國(guó)外科技大佬們對(duì)語(yǔ)音產(chǎn)業(yè)的重視和投入，可以看出智能語(yǔ)音與智能家居的融合是大勢(shì)所趨，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為語(yǔ)音作為人類(lèi)信息最自然、最便捷的交互方式，必將成為未來(lái)智能家居設(shè)備中的重要組成部分。

在國(guó)內(nèi)，語(yǔ)音巨頭科大訊飛也在去年8月宣布進(jìn)軍智能家居市場(chǎng)，并于今年3月攜手京東成立合資公司——北京靈隆科技，推出了其生產(chǎn)第一個(gè)產(chǎn)品——DingDong智能音箱，除了具備音箱的基本功能，還可以作為語(yǔ)音助手，更是智能硬件的控制中樞。除此之外，百度、騰訊等都在打造自己的語(yǔ)音團(tuán)隊(duì)。

隨著國(guó)內(nèi)外巨頭們對(duì)語(yǔ)音交互領(lǐng)域投入的增加，語(yǔ)音核心技術(shù)正逐步成熟。智能家居作為IT產(chǎn)業(yè)和制造工業(yè)向個(gè)人家居領(lǐng)域滲透發(fā)展的必然結(jié)果，語(yǔ)音技術(shù)正不斷進(jìn)入智能家居領(lǐng)域滲透，市場(chǎng)前景廣闊。

以上便是小編為各位朋友提供的語(yǔ)音控制智能家居關(guān)鍵技術(shù)介紹的相關(guān)介紹，希望想要對(duì)此了解的朋友能夠有一定的參考價(jià)值，如果以上信息對(duì)您有用，或者您想要了解更多相關(guān)信息，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們智和家，謝謝！