CN102055312A - 语音控制开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种语音控制开关，通过传声系统采集语音信号，通过语音控制芯片记录用户所需的语音信号为开命令或关命令，且通过语音控制芯片对用户后续使用中所发出语音进行分析处理并判断是否与已记录的语音命令相同，从而相应作出接通电源、断开电源或维持电源通断状态的响应工作，使语音控制替代传统机械或电器开关来控制电源的接通和断开，相较传统机械或电器开关而且不存在机械磨损及使用中的较快老化现象，使用寿命较长，且更安全保险，通过语音控制电源通断由于声音在空气中的可传播性，用户无需跑到开关位置进行开关动作，使用更为方便。

Description

语音控制开关

技术领域

本发明涉及电源开关领域，尤其涉及一种用语音控制的电源开关。

背景技术

一般的电源开关皆采用机械或电器开关控制电源的接通和断开，其开关皆须人工走至电源开关处进行开关，较为麻烦，且机械或电器开关在开关过程中逐渐老化，使用寿命较短，若达到使用寿命而继续使用易对用户的人身安全造成威胁。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种语音控制开关，可用语音控制来替代传统机械或电器开关控制电源的接通和断开，使用方便、使用寿命长且安全保险。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种语音控制开关，该语音控制开关通断市电于负载，由传声系统、语音控制芯片、变压电路、整流电路、稳压电路、控制电路和受控电子开关组成，市电通过变压电路变压至设定电压后，经由整流电路整流形成直流电，再经稳压电路稳压后形成稳定的设定电压直流电而供电给语音控制芯片，传声系统采集语音信号并转换为语音模拟信号传递给语音控制芯片，语音控制芯片按用户命令对接收到的语音模拟信号进行分析处理：该语音控制芯片集成有语音控制程序，该语音控制程序设有语音记录模式和语音判断模式两种工作模式，各工作模式对应处理开命令和关命令两种语音命令：

语音记录模式下，语音控制芯片在用户需录入语音命令时按用户命令将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号按设定记录成对应的一种语音命令，各种语音命令可记录为至少一种语音数字信号；语音控制芯片在用户需删除所录入的语音命令时按用户命令选定删除已记录的语音数字信号；

语音判断模式下，语音控制芯片将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号与语音控制芯片已记录的语音数字信号进行声讯特征对比并判断对比结果：当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为开命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片输出高电平信号给控制电路，控制电路对应触发受控电子开关导通；当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为关命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片输出低电平信号给控制电路，控制电路对应控制受控电子开关断开；当对比结果为接受到的语音模拟信号与所有已记录为语音命令的语音数字信号的声讯特征皆不相同时，语音控制芯片维持原有输出；受控电子开关导通时连通负载与市电。

作为本发明的进一步改进，所述语音控制芯片包括有工作电压端引脚、输入引脚、地端引脚和输出引脚，所述设定电压直流电流入工作电压端引脚流出地端引脚，所述语音模拟信号传输至输入引脚，输出引脚输出所述高、低电平。

作为本发明的进一步改进，所述变压电路由变压器连接形成，该变压器的输入端接入市电，该变压器的输出端接入整流电路。

所述整流电路由整流桥连接形成，该整流桥由第一、二、三、四晶体二极管连接形成，第三晶体二极管负极与第四晶体二极管负极为交流输入端，第二晶体三极管负极为直流输出端的正极，第四晶体三极管正极为直流输出端的负极，该整流桥的交流输入端接入变压电路，该整流桥的直流输出端的正极通过第五晶体二极管连接所述语音控制芯片的工作电压端引脚，该第五晶体二极管可限定电流流向，该整流桥的直流输出端的负极连接所述语音控制芯片的地端引脚。

作为本发明的进一步改进，所述稳压电路由稳压二极管和电解电容连接形成，该稳压二极管和电解电容并联连接在语音控制芯片的工作电压端引脚和低端引脚之间(从电路图意义上即为设定电压直流电的供应端从而达到稳压作用，同时电解电容可达到电源滤波和退耦的作用)。

作为本发明的进一步改进，所述控制电路由晶体三极管、发光二极管和第二、三电阻连接形成，该第二电阻两端分别连接语音控制芯片的输出引脚和晶体三极管的基极，该晶体三极管的集电极连接语音控制芯片的工作电压引脚，该晶体三极管的发射极连接发光二极管的正极，发光二极管的负极通过第三电阻连接语音控制芯片的地端引脚，所述晶体三极管的发射极引出触发线控制受控电子开关通断，当语音控制芯片的输出引脚输出高电平信号时，晶体三极管导通，发光二极管发光同时触发线输出触发电流；当语音控制芯片的输出引脚输出低电平信号时，晶体三极管截止，发光二极管不工作，触发线无电流输出。

作为本发明的进一步改进，所述受控电子开关为双向可控硅，该双向可控硅的门极连接所述触发线，该双向可控硅的两主端子连通负载和市电，晶体三极管导通时，双向可控硅受触发电流触发后导通市电于负载；晶体三极管截止时，双向可控硅的维持电流变小而使双向可控硅截止，最终断开市电于负载。

作为本发明的进一步改进，所述传声系统由第一电阻、电容、话筒和拖线话筒连接形成，第一电阻一端连接语音控制芯片的工作电压端引脚且另一端连接电容一端，电容另一端连接语音控制芯片的输入引脚，话筒默认接入电容一端与语音控制芯片地端引脚之间，拖线话筒可断开式手动接入电容一端与语音控制芯片地端引脚之间且当拖线话筒接入时话筒断开接入，话筒或拖线话筒采集语音信号并转换为语音模拟信号经电容耦合传递给语音控制芯片的输入端引脚，第一电阻起到分压作用以确保话筒或拖线话筒的工作电压在有效工作范围内，本发明的传声系统中的话筒及拖线话筒可替换为其他传话装置或其他传话装置的组合，如无线话筒套装、听筒等。

作为本发明的进一步改进，所述第一电阻为可调电阻(便于调节第一电阻R1可承担的分压)。

作为本发明的进一步改进，所述设定电压直流电的设定电压为10-12V。

本发明的有益效果是：通过传声系统采集语音信号，通过语音控制芯片记录用户所需的语音信号为开命令或关命令，且通过语音控制芯片对用户后续使用中所发出语音进行分析处理并判断是否与已记录的语音命令相同，从而相应作出接通电源、断开电源或维持电源通断状态的响应工作，使语音控制替代传统机械或电器开关来控制电源的接通和断开，相较传统机械或电器开关而且不存在机械磨损及使用中的较快老化现象，使用寿命较长，且更安全保险，通过语音控制电源通断由于声音在空气中的可传播性，用户无需跑到开关位置进行开关动作，使用更为方便。

附图说明

图1为本发明的应用原理框架示意图；

图2为本发明的框架示意图；

图3为本发明的电路示意图。

具体实施方式

实施例：一种语音控制开关，该语音控制开关1通断市电2于负载FZ，由传声系统3、语音控制芯片IC、变压电路4、整流电路5、稳压电路6、控制电路7和受控电子开关8组成，市电2通过变压电路4变压至设定电压后，经由整流电路5整流形成直流电，再经稳压电路6稳压后形成稳定的设定电压直流电而供电给语音控制芯片IC，传声系统3采集语音信号并转换为语音模拟信号传递给语音控制芯片IC，语音控制芯片IC按用户命令对接收到的语音模拟信号进行分析处理：该语音控制芯片IC集成有语音控制程序，该语音控制程序设有语音记录模式和语音判断模式两种工作模式，各工作模式对应处理开命令和关命令两种语音命令：

语音记录模式下，语音控制芯片IC在用户需录入语音命令时按用户命令将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号按设定记录成对应的一种语音命令，各种语音命令可记录为至少一种语音数字信号；语音控制芯片IC在用户需删除所录入的语音命令时按用户命令选定删除已记录的语音数字信号；

语音判断模式下，语音控制芯片IC将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号与语音控制芯片IC已记录的语音数字信号进行声讯特征对比并判断对比结果：当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为开命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片IC输出高电平信号给控制电路7，控制电路7对应触发受控电子开关8导通；当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为关命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片IC输出低电平信号给控制电路7，控制电路7对应控制受控电子开关8断开；当对比结果为接受到的语音模拟信号与所有已记录为语音命令的语音数字信号的声讯特征皆不相同时，语音控制芯片IC维持原有输出；受控电子开关8导通时连通负载FZ与市电2。

所述语音控制芯片IC包括有工作电压端引脚a、输入引脚b、地端引脚c和输出引脚d，所述设定电压直流电流入工作电压端引脚a流出地端引脚c，所述语音模拟信号传输至输入引脚b，输出引脚d输出所述高、低电平。

所述变压电路4由变压器T连接形成，该变压器T的输入端接入市电2，该变压器T的输出端接入整流电路5。

所述整流电路5由整流桥连接形成，该整流桥由第一、二、三、四晶体二极管D1、D2、D3、D4连接形成，第三晶体二极管D3负极与第四晶体二极管D4负极为交流输入端，第二晶体三极管D2负极为直流输出端的正极，第四晶体三极管D4正极为直流输出端的负极，该整流桥的交流输入端接入变压电路4，该整流桥的直流输出端的正极通过第五晶体二极管D5连接所述语音控制芯片IC的工作电压端引脚a，该第五晶体二极管D5可限定电流流向，该整流桥的直流输出端的负极连接所述语音控制芯片IC的地端引脚c。

所述稳压电路6由稳压二极管DW和电解电容C连接形成，该稳压二极管DW和电解电容C并联连接在语音控制芯片IC的工作电压端引脚a和低端引脚c之间(从电路图意义上即为设定电压直流电的供应端从而达到稳压作用，同时电解电容C可达到电源滤波和退耦的作用)。

所述控制电路7由晶体三极管BG、发光二极管LED和第二、三电阻R2、R3连接形成，该第二电阻R2两端分别连接语音控制芯片IC的输出引脚d和晶体三极管BG的基极，该晶体三极管BG的集电极连接语音控制芯片IC的工作电压引脚a，该晶体三极管BG的发射极连接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极通过第三电阻R3连接语音控制芯片IC的地端引脚c，所述晶体三极管BG的发射极引出触发线控制受控电子开关8通断，当语音控制芯片IC的输出引脚d输出高电平信号时，晶体三极管BG导通，发光二极管LED发光同时触发线输出触发电流；当语音控制芯片IC的输出引脚d输出低电平信号时，晶体三极管BG截止，发光二极管LED不工作，触发线无电流输出。

所述受控电子开关8为双向可控硅Triac，该双向可控硅Triac的门极连接所述触发线，该双向可控硅的两主端子连通负载FZ和市电2，晶体三极管BG导通时，双向可控硅Triac受触发电流触发后导通市电2于负载FZ；晶体三极管BG截止时，双向可控硅Triac的维持电流变小而使双向可控硅Triac截止，最终断开市电2于负载FZ。

所述传声系统3由第一电阻R1、电容C1、话筒Mic1和拖线话筒Mic2连接形成，第一电阻R1一端连接语音控制芯片IC的工作电压端引脚a且另一端连接电容C1一端，电容C1另一端连接语音控制芯片IC的输入引脚b，话筒Mic1默认接入电容C1一端与语音控制芯片IC地端引脚c之间，拖线话筒Mic2可断开式手动接入电容C1一端与语音控制芯片IC地端引脚c之间且当拖线话筒Mic2接入时话筒Mic1断开接入，话筒Mic1或拖线话筒Mic2采集语音信号并转换为语音模拟信号经电容C1耦合传递给语音控制芯片IC的输入端引脚b，第一电阻R1起到分压作用以确保话筒Mic1或拖线话筒Mic2的工作电压在有效工作范围内，本发明的传声系统中的话筒Mic1及拖线话筒Mic2可替换为其他传话装置或其他传话装置的组合，如无线话筒套装、听筒等。

所述第一电阻R1为可调电阻(便于调节第一电阻R1可承担的分压)。

所述设定电压直流电的设定电压为10-12V。

具体实施时通过设置各种开关或设置遥控器以切换语音控制芯片IC的工作模式及传达用户命令。

初次使用时，用户需设定开命令和关命令，语音控制芯片IC处于语音记录模式，如录入“打开电视机”的语音经语音控制芯片IC处理后记录为开命令，又录入“关闭电视机”的语音经语音控制芯片IC处理后记录为关命令，语音录入完成后，用户即可开始使用语音控制开关1来完成通断市电2于负载FZ的功能，语音控制芯片IC处于语音判断模式，如用户讲“打开电视机”，该“打开电视机”的语音经语音控制芯片IC处理后判断为与至少一个开命令相同，从而导通市电2于负载FZ，又用户讲“关闭电视机”，该“关闭电视机”的语音经语音控制芯片IC处理后判断为与至少一个关命令相同，从而断开市电2于负载FZ，若用户讲除“打开电视机”及“关闭电视机”以外的其他话，该其他话的语音经语音控制芯片IC处理后判断为与所用语音命令皆不相同，则维持市电2与负载FZ的原有通断关系。

Claims (10)

1.一种语音控制开关，该语音控制开关(1)通断市电(2)于负载(FZ)，其特征在于：由传声系统(3)、语音控制芯片(IC)、变压电路(4)、整流电路(5)、稳压电路(6)、控制电路(7)和受控电子开关(8)组成，市电(2)通过变压电路(4)变压至设定电压后，经由整流电路(5)整流形成直流电，再经稳压电路(6)稳压后形成稳定的设定电压直流电而供电给语音控制芯片(IC)，传声系统(3)采集语音信号并转换为语音模拟信号传递给语音控制芯片(IC)，语音控制芯片(IC)按用户命令对接收到的语音模拟信号进行分析处理：该语音控制芯片(IC)集成有语音控制程序，该语音控制程序设有语音记录模式和语音判断模式两种工作模式，各工作模式对应处理开命令和关命令两种语音命令：

语音记录模式下，语音控制芯片(IC)在用户需录入语音命令时按用户命令将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号按设定记录成对应的一种语音命令，各种语音命令可记录为至少一种语音数字信号；语音控制芯片(IC)在用户需删除所录入的语音命令时按用户命令选定删除已记录的语音数字信号；

语音判断模式下，语音控制芯片(IC)将接收到的语音模拟信号分析处理成语音数字信号并将该语音数字信号与语音控制芯片(IC)已记录的语音数字信号进行声讯特征对比并判断对比结果：当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为开命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片(IC)输出高电平信号给控制电路(7)，控制电路(7)对应触发受控电子开关(8)导通；当对比结果为接收到的语音模拟信号与至少一个已记录为关命令的语音数字信号的声讯特征相同时，语音控制芯片(IC)输出低电平信号给控制电路(7)，控制电路(7)对应控制受控电子开关(8)断开；当对比结果为接受到的语音模拟信号与所有已记录为语音命令的语音数字信号的声讯特征皆不相同时，语音控制芯片(IC)维持原有输出；受控电子开关(8)导通时连通负载(FZ)与市电(2)。

2.根据权利要求1所述的语音控制开关，其特征在于：所述语音控制芯片(IC)包括有工作电压端引脚(a)、输入引脚(b)、地端引脚(c)和输出引脚(d)，所述设定电压直流电流入工作电压端引脚(a)流出地端引脚(c)，所述语音模拟信号传输至输入引脚(b)，输出引脚(d)输出所述高、低电平。

3.根据权利要求2所述的语音控制开关，其特征在于：所述变压电路(4)由变压器(T)连接形成，该变压器(T)的输入端接入市电(2)，该变压器(T)的输出端接入整流电路(5)。

4.根据权利要求2所述的语音控制开关，其特征在于：所述整流电路(5)由整流桥连接形成，该整流桥的交流输入端接入变压电路(4)，该整流桥的直流输出端的正极连接所述语音控制芯片(IC)的工作电压端引脚(a)，该整流桥的直流输出端的负极连接所述语音控制芯片(IC)的地端引脚(c)。

5.根据权利要求2所述的语音控制开关，其特征在于：所述稳压电路(6)由稳压二极管(DW)和电解电容(C)连接形成，该稳压二极管(DW)和电解电容(C)并联连接在语音控制芯片(IC)的工作电压端引脚(a)和低端引脚(c)之间。

6.根据权利要求2所述的语音控制开关，其特征在于：所述控制电路(7)由晶体三极管(BG)、发光二极管(LED)和第二、三电阻(R2、R3)连接形成，该第二电阻(R2)两端分别连接语音控制芯片(IC)的输出引脚(d)和晶体三极管(BG)的基极，该晶体三极管(BG)的集电极连接语音控制芯片(IC)的工作电压引脚(a)，该晶体三极管(BG)的发射极连接发光二极管(LED)的正极，发光二极管(LED)的负极通过第三电阻(R3)连接语音控制芯片(IC)的地端引脚(c)，所述晶体三极管(BG)的发射极引出触发线控制受控电子开关(8)通断。

7.根据权利要求6所述的语音控制开关，其特征在于：所述受控电子开关(8)为双向可控硅(Triac)，该双向可控硅(Triac)的门极连接所述触发线，该双向可控硅的两主端子连通负载(FZ)和市电(2)。

8.根据权利要求2所述的语音控制开关，其特征在于：所述传声系统(3)由第一电阻(R1)、电容(C1)、话筒(Mic1)和拖线话筒(Mic2)连接形成，第一电阻(R1)一端连接语音控制芯片(IC)的工作电压端引脚(a)且另一端连接电容(C1)一端，电容(C1)另一端连接语音控制芯片(IC)的输入引脚(b)，话筒(Mic1)默认接入电容(C1)一端与语音控制芯片(IC)地端引脚(c)之间，拖线话筒(Mic2)可断开式手动接入电容(C1)一端与语音控制芯片(IC)地端引脚(c)之间且当拖线话筒(Mic2)接入时话筒(Mic1)断开接入。

9.根据权利要求8所述的语音控制开关，其特征在于：所述第一电阻(R1)为可调电阻。

10.根据权利要求1或2所述的语音控制开关，其特征在于：所述设定电压直流电的设定电压为10-12V。

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