一种基于语音交互的智能黑板的制作方法

本实用新型涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种基于语音交互的智能黑板。

背景技术：

黑板是非常重要的教学工具，其作用在于在老师和学生之间构建起了沟通的桥梁。对于传统的黑板，使用方法是用粉笔在黑板上板书，粉笔使用过程中产生的粉末对人体有害，而且手工板书也会增加老师的工作量，影响讲课的速度。课堂多媒体设备能够播放课前准备好的课件，省去用粉笔板书的工作，但在讲课的过程中需要进行重点讲解标注时，无法进行标注操作。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于语音交互的智能黑板，能够省去手工板书的不便，同时可通过显示屏对课件进行标注，保证讲课效率和质量。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于语音交互的智能黑板，包括显示屏、控制装置、声音采集装置、声纹识别装置和语音识别装置；

所述控制装置分别与显示屏、声音采集装置、声纹识别装置和语音识别装置相连，所述声音采集装置分别与声纹识别装置和语音识别装置相连；

所述显示屏为电容屏，用于接收触控信号以对其上所显示的课件内容进行标注；

所述控制装置用于控制声音采集装置、声纹识别装置和语音识别装置的运行；所述采集装置用于采集声音，所述声纹识别装置用于进行声纹识别，所述语音识别装置用于进行语音指令识别。

采用上述方案的有益效果是：能够播放课前备好的课件，同时还可通过显示屏对课件进行标注，保证讲课效率和质量；另外，声音采集装置采集声音后，先通过声纹识别装置从教室复杂的环境中识别出特定人物的声音，再通过语音识别装置识别语音指令，能够实现语音控制功能，具有操作方便的优点。

进一步地，所述显示屏表面由内而外依次设置有钢化玻璃层、防眩光层和红外线触摸保护层。

采用上述技术方案的有益效果是：其中，钢化玻璃层的硬度较高，能够起到保护显示屏的作用；防眩光层能够使得显示屏发出的光线不刺眼，减轻视觉疲劳；红外线触摸保护层具有高精准和抗干扰的优点，提高了触控的流畅性。

进一步地，所述显示屏通过支撑框架设置在墙体上。

采用上述技术方案的有益效果是：无须其他支撑组件，节省安装成本并合理利用空间。

进一步地，所述显示屏共设置有四个，所述支撑框架的中央设置有挡板，所述支撑框架的内壁的两侧和挡板的两侧均竖直设置有导轨，所述挡板两边分别设置有两个显示屏；

所述显示屏通过线性电机可上下活动地设置在导轨上，所述线性电机与控制装置相连。

采用上述技术方案的有益效果是：通过线性电机和导轨设置四个显示屏，方便执行升降动作，满足本智能黑板在大教室中的使用。

进一步地，还包括传输装置，所述传输装置与控制装置相连，所述控制装置通过传输装置连接互联网并获取多媒体教学资源。

采用上述技术方案的有益效果是：本智能黑板通过传输装置连接互联网，满足多媒体教学应用。

进一步地，所述控制装置为ARM9处理器。

进一步地，所述声纹识别装置为HBR110处理器。

附图说明

图1为本实用新型一种基于语音交互的智能黑板的示意图；

图2为本实用新型一种基于语音交互的智能黑板中支撑框架的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、显示屏，2、控制装置，3、声音采集装置，4、声纹识别装置，5、语音识别装置，6、支撑框架，7、挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，图1为本实用新型一种基于语音交互的智能黑板的示意图。一种基于语音交互的智能黑板，包括显示屏1、控制装置2、声音采集装置3、声纹识别装置4和语音识别装置5；控制装置2分别与显示屏1、声音采集装置3、声纹识别装置4和语音识别装置5相连，声音采集装置3分别与声纹识别装置4和语音识别装置5相连。具体地，显示屏1为电容屏，控制装置2为ARM9处理器，声纹识别装置4为HBR110处理器。

显示屏1用于显示画面并采集触控信号，且可通过显示屏1展示文字、图片、音视频等内容，不仅可以实现播放课件功能，还能够方便进行多媒体教学；控制装置2用于控制声音采集装置3、声纹识别装置4和语音识别装置5等器件的运行；声音采集装置3用于采集声音；声纹识别装置4用于进行声纹识别，判断采集到的声音是否来自特定人物；语音识别装置5用于进行语音指令识别，识别采集到的声音是否为语音指令。控制装置2除了控制显示屏1播放课件外，还可配合显示屏1实现触控输入功能，根据显示屏1所采集的触控信号分析触点坐标后，在画面上对课件进行标注。

具体地，显示屏1为电容屏，用于接收触控信号以对其上所显示的课件内容进行标注。通过显示屏1对课件进行标注可有两种实现方式，一是显示屏1接收触控信号后，通过控制装置2编辑课件，把标注的内容储存在课件中并显示出来，另外，通过声音采集装置3实现声音采集功能，通过屏幕录制和声音采集，可将老师授课内容保存，可供学生再次学习；二是显示屏1接收触控信号后，仅在显示屏1中显示标注的内容，而不把标注的内容储存在课件中。

需要说明是的，在该实施例中，“所述采集装置3用于采集声音，所述声纹识别装置4用于进行声纹识别，所述语音识别装置5用于进行语音指令识别”以及，“控制装置2控制显示屏1播放课件，并配合显示屏1实现触控输入功能，根据显示屏1所采集的触控信号分析触点坐标后，在画面上对课件进行标注”等数据处理过程都可采用现有技术实现。

优选地，在显示屏1表面由内而外依次覆盖有钢化玻璃层、防眩光层和红外线触摸保护层。具体的，所述钢化玻璃层的厚度为4mm，莫氏7级硬度，能够有效保护显示屏1。

如图2所示，图2为本实用新型一种基于语音交互的智能黑板中支撑框架的结构示意图。显示屏1通过支撑框架6设置在墙体上；显示屏1共设置有四个，支撑框架6的中央设置有挡板7，支撑框架6的内壁的两侧和挡板7的两侧均竖直设置有导轨，挡板7两边分别设置有两个显示屏1；显示屏1通过线性电机可上下活动地设置在导轨上，线性电机与控制装置2相连。挡板7把支撑框架6分为左右两个相同的区域，一个区域内设置有两个显示屏1，线性电机设置在显示屏1与导轨相接的一边上后再活动设置在导轨上，控制装置2可通过线性电机控制显示屏1在各自区域内升降。

控制装置2通过对原始显示画面进行处理后，通过四个显示屏1显示画面，具体的处理过程为：通过控制装置2将原始显示画面分割成四个子画面，然后对四个子画面进行缩放，最终把四个子画面分别显示在四个显示屏1上，从而形成完整的画面。实现图像的拼接，实现更大屏幕的展示，并可实现多种显示效果，以满足用户的多种需求。

优选地，还包括传输装置，传输装置与控制装置2相连，传输装置通过有线或者无线的方案连接互联网，满足多媒体教学应用，方便上传或下载网络教育资源。

另外，还包括用于连接外部设备的接口装置，智能黑板可通过接口装置连接计算机、PDA等设备，播放这些设备上的课件、音频和视频等文件。

本智能黑板的原理为：控制装置2控制显示屏1播放课件，同时还配合显示屏1实现触控输入功能。声音采集装置3采集人发出的声音后，声纹识别装置4分析人发出的声音的特征并将分析出的声音特征与预先存储的声音特征进行匹配，当声纹识别装置4在识别到特定人物的声音后，才通过语音识别装置5识别该特定人物的语音指令，当声音采集装置3所采集的声音不是特定人物的声音时，语音识别装置5不会进一步识别声音。具体的，特定人物可为各老师，语音指令可包括清屏指令和用于控制线性电机的升降指令。语音识别装置5对的语音指令进行识别后，控制装置2控制线性电机等执行动作装置可以根据识别出的语音指令执行相应的操作，完成本智能黑板的语音控制。需要说明的是，上述数据处理过程为现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。