电子装置以及启动电子装置的方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及启动方法和使用该启动方法的电子装置，且更特别地，涉及能够经由语音和/或超声启动电子装置的启动方法和使用该启动方法的电子装置。
【【背景技术】】
[0002]随着技术的进步，移动装置广泛用于日常生活。大多数移动装置嵌入了具有一直监听功能的麦克风。语音唤醒功能可以用麦克风实施，其中对于移动装置可以预定义关键字。如果用户说到关键字，关键字由移动装置检测到，则移动装置可以唤醒或启动用于执行预定义的功能。利用语音唤醒功能，用户可指示移动装置执行任何功能而不用手动触摸任何按键。
[0003]超声已经应用于生物、医学、诊断使用以及军事事务。在电子产业中，超声也应用于信号传送。例如，远程控制可使用超声信号用于控制消费电子设备或家庭产品，例如，电视、冰箱和空调。超声发送器可以与可穿戴装置结合，以便手表或眼镜可发送超声信号用于远程控制电子装置以打开。
[0004]然而，现有的麦克风仅仅能够接收可听频率范围内的人类语音。因为装备在电子装置中的现有的麦克风不能接收超声信号，所以那些装置限制于语音控制的操作。
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【发明内容】
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[0005]有鉴于此，本发明特提供以下技术方案:
[0006]本发明提供一种电子装置，包含接收器和启动器，接收器包含麦克风和信号检测器；信号检测器，耦合到麦克风，用于通过将有效输入信号的频率与至少两个频带比较，确定从麦克风接收的有效输入信号是否为语音信号或超声信号，以及因此通过有效输入信号；启动器，耦合到接收器，包含语音检测模块，用于执行语音启动的程序；以及超声检测模块，用于执行超声启动的程序，其中，语音检测模块和超声检测模块由信号检测器同时地或单独地使能。
[0007]本发明还提供一种启动电子装置的方法，电子装置具有语音检测模块和超声检测模块，包含通过将有效输入信号的频率与至少两个频带比较，由信号检测器确定从麦克风接收的有效输入信号是否为语音信号或超声信号；以及由信号检测器使能，语音检测模块和超声检测模块根据有效输入信号同时地或单独地执行语音启动的程序和超声启动的程序。
[0008]通过上述技术方案，可以有效地启动语音启动的程序以及超声启动的程序。
【【附图说明】】
[0009]图1是根据本发明的实施例的电子装置的示意图。
[0010]图2是根据本发明的实施例的语音识别的示意图。
[0011]图3是语音检测模块的详细的图示的示意图。
[0012]图4是用自适应的阈值执行语音启动的电子装置的示意图。
[0013]图5是与超声发送器配对的超声检测模块的示意图。
[0014]图6是执行超声启动的电子装置的示意图。
[0015]图7是根据本发明实施例的启动过程的示意图。
【【具体实施方式】】
[0016]请参考图1，图1是根据本发明的实施例的电子装置10的示意图。如图1所示，电子装置10可以是智能电话、便携式媒体播放器、台式机、膝上型计算机、平板电脑或个人数字助理(PDA)等。此外，电子装置10还可以是可遥控的家庭产品，例如，智能电视、冰箱或空调。为了简明起见，在图1中仅仅图示用于实现本发明的启动方法的装置。这些装置包含接收器110和启动器120。其它部件或模块(例如，显示屏幕、照相机或输入装置)可以根据系统要求任意地安置，且因为这些部件不影响本实施例的说明，所以在图1中省略。
[0017]详细而言，接收器110包含麦克风112和信号检测器114。麦克风112用于接收输入信号。请注意，输入信号可以在语音频带(即，20Hz与20kHz之间)中或在超声频带(即，大于20kHz)中。区别于仅可接收语音频带内的音频信号的现有的麦克风，麦克风112监测全频带。例如，麦克风112能够接收语音频带内的输入信号和超声频带内的输入信号。信号检测器114，耦合到麦克风112，用于通过将有效输入信号的频率与至少两个频带比较，以确定从麦克风112接收的有效输入信号是否是语音信号或超声信号，且然后相应地将有效输入信号传递到启动器120中的语音检测模块122和超声检测模块124的一个，其中至少两个频带可包含语音频带、超声频带和其它频带。
[0018]在一个实施例中，信号检测器114还通过将至少一个阈值与输入信号的至少一个统计参数比较，以确定从麦克风112接收的输入信号是否是有效输入信号，其中至少一个统计参数是来自于时域和/或频域。例如，输入信号的强度可以看作统计参数。如果信号强度大于对应阈值TH，输入信号将确定为有效输入信号。在另一示例中，输入信号的频率偏置可以看作统计参数。如果频率偏置不超过对应阈值TH，输入信号将确定为有效输入信号。
[0019]在输入信号确定为有效之后，信号检测器114然后确定有效输入信号的类别。例如，信号检测器114根据有效输入信号的频率确定有效输入信号是语音信号或超声信号。如果有效输入信号的频率是在语音频带内，则有效输入信号将确定为语音信号；如果有效输入信号的频率是在超声频带内，有效输入信号将确定为超声信号。应该注意到，仅仅将由信号检测器114确定为有效的输入信号发送到启动器120。
[0020]一般而言，麦克风112可同时监测语音频带和超声频带。为语音信号和超声信号预定义相同的阈值或不同的阈值。如果至少一个统计参数包含信号强度，阈值TH可以确定为固定的信号强度或能量。在一实施例中，阈值TH可以根据特定的信噪比(SNR)来定义。在这样的情况中，信号强度中的阈值TH可根据环境噪声变动。例如，在嗜杂的环境中，阈值TH可以增加到更高能级。可以为特定频带或所有语音/超声频带来确定阈值TH ;换言之，阈值TH可以在频域中设定，也可以在时域中设定。例如，如果在单频中仅有一种类型的超声信号分配用于超声启动，则阈值TH可以仅仅为特定频率来确定，以及信号检测器114可以仅仅监测超声频带中靠近特定频率的频率。
[0021]请注意，因为麦克风112总是监测周围声音和超声，且信号检测器114应该总是启动的以便滤除不需要的声音和超声，所以当启动器120负责复杂验证和启动过程并因此要求更多的功耗时，期望减少麦克风112和信号检测器114中的功耗。如果阈值TH对环境噪声是自适应的，可有更少的不需要的噪声信号通过信号检测器114并进入启动器120，这样可以减少不必要的功耗。
[0022]启动器120，耦合到接收器110，包含语音检测模块122和超声检测模块124。当有效输入信号由信号检测器114确定为是语音信号时，有效输入信号可以发送到语音检测模块122，且语音检测模块122可开始执行语音启动。在语音启动中，语音识别可以首先执行。请参考图2，图2是根据本发明的实施例的语音识别的示意图。如图2所示，在确定为语音信号的有效输入信号通过信号检测器114并进入语音检测模块122后，语音检测模块122开始执行语音识别。语音识别可包含关键字识别和说话者识别。在执行语音识别之前，密码模型应该是预训练的(pre-trained)以便执行识别。例如，对于关键字识别，用户可说密码短语(例如“Hi 6592”)若干次，且语音检测模块122可经由语音模型(例如，高斯混合模型(Gaussian Mixture Model，GMM)或隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM))得知密码短语“Hi 6592”。在内置了密码模型后，人们可说此密码短语以启动语音启动的程序。例如，人们可通过对电子装置10说“Hi 6592