[发明专利]一种智能家居控制系统

权利要求书

1.一种智能家居控制系统，其特征是，包括：

语音信号采集设备，用于通过布设在室内的多个拾音器，对室内人员发出的语音信号进行实时采集；

语音信号筛选器，用于从多个所述拾音器采集的语音信号中筛选出信号强度最大的一个语音信号，并将该语音信号确定为待分析语音信号；

语音信号分析器，用于对所述待分析语音信号进行语音特征分析，并将得到的语音特征信息转换为相应的文字信息；

文字类别判别器，用于判断所述文字信息是否为控制类文字信息；

控制指令发送器，用于当所述文字类别判别器判定所述文字信息是控制类文字信息后，生成相应的设备控制指令，并将所述的设备控制指令发送至相应的智能家居设备，以控制相应的智能家居设备的工作状态。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征是，所述的多个拾音器分别布设在室内天花板的每个角落、室内天花板的中部、室内地板的每个角落、沙发底部以及床底部。

3.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征是，还包括声频识别器，所述声频识别器用于在所述语音信号分析器对待分析语音信号进行语音特征分析之前，提取所述待分析语音信号的声音频率，并确定提取到的声音频率与预设的合法用户的声音频率是否一致，若一致，则生成第一控制指令，利用所述第一控制指令控制所述语音信号分析器启动对所述待分析语音信号进行语音特征分析，若不一致，则生成第二控制指令，利用所述第二控制指令控制所述语音信号分析器禁止对所述待分析语音信号进行语音特征分析。

4.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征是，所述语音信号分析器包括有声区间检测模块、语音去噪模块、端点检测模块、特征提取模块和语音转换模块；

所述有声区间检测模块，用于对所述待分析语音信号进行语音检测，以获取语音帧；

所述语音去噪模块，用于去除所述语音帧中的随机噪声；

所述端点检测模块，用于对去噪后的语音帧进行端点检测，以获取有效语音段；

所述特征提取模块，用于对所述有效语音段进行语音特征分析，以获取语音特征信息；

所述语音转换模块，用于将获取的语音特征信息转换为相应的文字信息。

5.根据权利要求4所述的智能家居控制系统，其特征是，所述的对所述待分析语音信号信号进行语音检测，以获取语音帧，具体是：

(1)对所述待分析语音信号进行分帧、加窗和快速傅里叶变换，并计算每一帧语音信号的幅度谱；

(2)基于得到的幅度谱，利用下方的判决函数计算每一帧语音信号的判决函数值，其中，判决函数为：

式中，Γ(i)为第i帧语音信号的判决函数值，i＝1,2,…,I，I为帧的个数，|X_i+1(k)|、|X_i(k)|、|X_i-1(k)|和|X_i+j(k)|分别为第(i+1)帧、第i帧、第(i-1)帧、第(i+j)语音信号的幅度谱，M为预设的帧数，k为频点；

(3)根据得到各个帧的判决函数值以及语音帧的起始帧和终止帧的判决条件，确定语音帧的起始帧和终止帧，具体地，若从第i帧开始，连接R帧语音信号均满足Γ(i+r)≥λ且|X_i+r(k)|≥A，此时第i帧为语音帧的起始帧，若从第s帧开始，且i、s满足s≥i+R，连续R帧语音信号均满足Γ(s+r)＜λ且|X_s+r(k)|＜A，此时第s帧为语音帧的终止帧；此时第i帧和第s帧之间的语音信号即为语音帧，其中，|X_i+r(k)|为第(i+r)帧语音信号的幅度谱，|X_s+r(k)|为第(s+r)帧语音信号的幅度谱，A为设定的幅度谱阈值，λ为预设的判决阈值，r＝1,2,…,R，R为预设的帧数。

6.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征是，所述的智能家居设备包括智能空调、智能电视、智能灯光设备、智能冰箱、智能空气净化器、智能清洁机器人和智能影音设备；

任一所述的智能家居设备中均包含一个设备控制指令解析模块，通过所述设备控制指令解析模块对接收到的设备控制指令进行解析，以使所述的智能家居设备根据解析结果进入相应的工作状态。