[发明专利]机器人声音指令识别系统

说明书

技术领域

本发明是计算机声音指令识别系统的一个技术领域。

背景技术

所谓的机器人其实就是计算机与机械装置的结合，机器人使用了计算机，而计算机的使用又离不开指令的输入。人们在使用机器人的过程中，越来越多地使用以声音发出指令的方式向计算机输入指令。原因是发声是人类的本能也是人们发出指令、求助、交流最直接、最快、最有效的方式，同时这一方式最大的好处是它完全符合人们的生活习惯。因此，声音作为向计算机输入指令的载体是最便捷不过的。人们将不同声音的声纹或声纹特征与计算机指令关联起来，这些声音和声纹就可以代表了输入计算机的指令。计算机可以根据特定的声纹执行特定的指令。但是，由于声音的传播除空气外几乎没有任何条件，所以声音会向任何方向传播，任何方向的声音也会通过空气传播过来。当计算机使用者使用声音传输计算机指令时，就很容易受周边声源的干扰，令计算机做出错误的判断。要抵抗外来干扰，较好的办法是能让计算机只“听”某一范围内或某一方向内的声音，对其他位置或方向传来的声音“听而不闻”这样就可以大提高机器人声音指令输入系统的抗干扰能力，减少误判的机率。

发明内容

为了让计算机识别只限于来自设定区域或设定方向内的声音指令，本发明采取了如下技术措施：在设定区域范围内或设定区域范围外的适当位置设置多个拾音器，拾音器连接模数转换电路，模数转换电路连接计算机，计算机内存储有可执行的各声音指令的声纹或声纹特征的电子数据。

这样做的好处是：在设定区域内或设定区域范围外的适当位置设置多个拾音器，拾音器连接模数转换电路，模数转换电路连接计算机。这样使拾音器可以拾取设定区内或设定方向内的的声音，同时计算机可根据各拾音器的具体安装的空间位置和声音到达各拾音器时的时间差，计算出声源的准确位置和方向。当计算机接收到人发出的声音指令的声纹信号，并确认其声源来自设定的区域内或设定的方向时，计算机便将它与存储器中的声纹电子数据进行识别比对；当计算机接收到的人发出的声音指令的声纹信号，并确认其声源来自设定区域或设定方向外时，计算机将拒绝对该声纹信号进行比对。这样就使计算机只限于识别设定区内或设定方向上的声音指令；当当前接收到来自设定区内或设定方向上的声纹与存储器中的声纹或声纹特征比对成功时，则计算机发出执行该声纹所代表的语言指令的相对应的机器指令。总的来说，本发明就是一种能使计算机只对指定区域（设定区）或指定方向内的声音指令进行识别和执行的声音指令识别系统，它能非常有效地排除区域外或设定方向外的干扰，使计算机的声音指令识别系统的抗干扰能力得到大大的加强。

具体实施方式

本申请所述的设定区域范围或设定的方向，是指计算机或机器人的使用者在操作计算机或机器人时，合理的或需要的活动空间范围或指令来源方向，同时也可以是由人工任意指定的范围或声音指令来源的方向；本申请所述的在设定区域范围内或设定区域范围外的适当地方设置多个拾音器（话筒），是指在能够清楚地拾取设定范围内或设定方向上的声音和通过计算机能判断设定范围内声源方向和位置或能直接判断声源方向的地方安装多个拾音器；本申请所述的声音指令是指把计算机可执行的指令与某一语言或声音关联在一起，使该语言或声音成为计算机的输入指令。

本发明确定声源的方向和位置的原理是基于多个拾音器的空间分布位置和声源发出的声音到达各拾音器的时间差等因数综合运算的结果。因此，多个拾音器的组合安装（数量不同）形式和安装位置的组合形式有多种多样，这些形式都能满足本发明的要求；当设定范围内有人发出声音指令时，计算机确认声音指令是来自设定范围或设定的方向时，计算机便将拾音器传来的声纹电子数据与存储器中存储的声纹或声纹特征的电子数据进行分析比对。

本发明的工作原理：为了让计算机识别只限于来自设定区域内或设定方向上的声音指令，本发明采取了如下技术措施，在设定范围内或设定范围外的适当地方设置多个拾音器，拾音器连接模数转换电路，模数转换电路连接计算机，计算机内存储有可执行的各种声音指令的声纹或声纹特征的电子数据。在设定范围内或设定范围外的适当地方设置多个拾音器，拾音器连接模数转换电路，模数转换电路连接计算机。这样使拾音器可以拾取设定区内的声音，同时计算机可根据各拾音器的具体安装的空间位置和声音到达各拾音器时的时间差，计算出声源的准确位置和/或方向。当计算机接收到人发出的声音指令的声纹信号，并确认其声源来自设定区域内或设定的方向上时，计算机便将它与存储器中的声纹电子数据进行识别比对。比对成功后，计算机进入该指令的执行程序；当计算机接收到人发出的声音指令的声纹信号，并确认其声源来自设定区外或非设定的方向时，计算机将拒绝对该声纹信号的比对。这样就可使计算机只限于识别设定区或设定方向内的声音指令，使计算机和机器人的声音指令输入系统的抗干扰能力大大加强。