一种基于物联网的智能扬声器的制作方法

本发明属于智能扬声器领域，具体为一种物联网的智能扬声器。

背景技术：

1、随着物联网技术的迅速发展和普及，智能家居设备已成为现代家庭不可或缺的一部分。物联网通过将各种信息传感设备与网络连接起来，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。智能扬声器作为智能家居设备的重要组成部分，逐渐受到人们的关注和青睐，但传统的智能扬声器无法满足日益增长的需求。

2、传统的智能扬声器具有以下问题：一是传统的智能扬声器只能识别出声音指令内容，无法准确识别出声音指令对应的发出人员。

3、二是传统的智能扬声器未考虑用户的偏好的声音种类和声音音量，只按照设定好的声音种类和声音音量进行播报，缺乏个性化考虑，无法根据用户当前的需求或情境提供合适的声音种类和声音音量。

4、三是传统的智能扬声器未考虑人员所处位置与扬声器之间的距离和角度，可能会导致声音音量低时用户无法听清扬声器的声音。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出物联网的智能扬声器。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种物联网的智能扬声器,包括以下模块：用户声音分析模块：用于对当前扬声器所处区域内的声音进行监测，得到当前声音操作指令，获取当前声音操作指令中对应的声音数据，得到当前声音操作指令对应的发出人员。

3、声音偏好分析模块：用于从历史记录中获取各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类和各声音音量出现的历史次数，分别得到各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类和各声音音量所占权重，进而得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类和偏好声音音量。

4、声音推荐音量分析模块：用于获取当前声音操作指令对应的发出人员的位置，得到当前声音操作指令对应的发出人员与扬声器的距离和角度，进而得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的推荐音量。

5、声音实际音量分析模块：用于对当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音音量与推荐音量进行分析，得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的实际声音音量。

6、扬声器输出分析模块：用于获取扬声器输出声音的波形图像，得到各时间点扬声器输出声音的波形图像的幅值，进而得到扬声器的失真度，获取各时间点扬声器输出音量，得到扬声器的音量符合度，综上得到扬声器的输出声音符合度。

7、预警模块：用于对扬声器的输出声音符合度进行分析，并进行预警。

8、数据库：用于存储扬声器识别各声音操作指令所对应的各关键字、各声音种类的标准波形图像。

9、在一种可替换的实施方式中，所述当前声音操作指令分析如下：从数据库中提取扬声器识别各声音操作指令所对应的各关键字，利用语音文字识别技术对当前扬声器所处区域内的各声音进行识别，得到各声音对应的文字内容，将各声音对应的文字内容与扬声器识别各声音操作指令所对应的各关键字相对比，得到各声音对应的文字内容与各声音操作指令的匹配度，从中筛选出各声音对应的文字内容对应最大匹配度的声音操作指令，将匹配度最高的声音操作指令记为当前声音操作指令。

10、在一种可替换的实施方式中，所述当前声音操作指令对应的发出人员分析如下：从当前声音操作指令中对应的声音数据中提取当前声音操作指令的声音音调和声音响度，从历史记录中获取各次操作指令对应发出人员的声音音调和声音响度，得到各发出人员的声音音调范围和声音响度范围。

11、将当前声音操作指令的声音音调和声音响度与各发出人员的声音音调范围和声音响度范围进行对比，得到当前声音操作指令对应的发出人员。

12、在一种可替换的实施方式中，所述当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类和偏好声音音量分析如下：从历史记录中获取各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类出现的历史次数，将其记为fixm，i表示为第i个声音操作指令的编号，i＝1,2,...,j，x表示为第x个发出人员的编号，x＝1,2,...,y，m表示为第m个声音种类的编号，m＝1,2,...,n，通过公式得到各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类所占的比例系数βixm。

13、对各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类所占的比例系数进行筛选，将各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放时对应比例系数最大的声音种类作为各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类。

14、将当前声音操作指令对应的发出人员与各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类进行匹配，得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类。

15、同理得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音音量。

16、在一种可替换的实施方式中，所述当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的实际声音音量分析如下：将获取的当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音音量记为a偏好，将当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的推荐音量记为a推荐。

17、通过公式a实际＝η1*a偏好+η2*a推荐得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的实际声音音量a实际，η1和η2分别表示为预设的人员使用扬声器播放时的偏好声音音量和推荐音量的权重。

18、在一种可替换的实施方式中，所述当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的推荐音量分析如下：将当前声音操作指令对应的发出人员距扬声器的距离和角度分别记为l和θ，通过公式得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的推荐音量a，[-θ0,θ0]表示为预设的扬声器正常播放时的参考角度范围，a0′表示为预设的扬声器播放时人员正常收听的单位距离对应的声音音量，a0表示为预设的扬声器播放时人员正常收听的单位角度对应的声音音量。

19、在一种可替换的实施方式中，所述扬声器的输出声音符合度分析如下：根据各时间点扬声器输出音量和扬声器实际声音音量，得到扬声器的音量符合度γ1。

20、根据各时间点扬声器输出声音的波形图像的幅值，得到扬声器的音量失真度γ2。

21、通过公式得到扬声器的输出声音符合度γ，e表示为自然常数。

22、在一种可替换的实施方式中，所述扬声器的音量符合度分析如下：将各时间点扬声器输出音量记为r表示为第r个时间点的编号，r＝1,2,...,s，通过公式得到扬声器的音量符合度γ1，δa表示为预设的当前扬声器输出音量的偏差阈值。

23、在一种可替换的实施方式中，所述扬声器的音量失真度分析如下：从数据库中提取各声音种类的标准波形图像，将当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类与各声音种类的标准波形图像进行匹配，得到当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类的标准波形图像。

24、通过示波器得到当前扬声器输出声音的波形图像，获取各时间点扬声器输出声音的波形图像的幅值，将当前扬声器输出声音的波形图像与当前声音操作指令对应的发出人员使用扬声器播放时的偏好声音种类的标准波形图像相对比，得到各时间点扬声器输出声音的波形图像的幅值的差值，将其记为dr，通过公式得到扬声器的音量失真度γ2，d0表示为预设的扬声器输出声音的波形图像的幅值的允许差值。

25、在一种可替换的实施方式中，所述对扬声器的输出声音符合度进行分析如下：将扬声器的输出声音符合度与预设的扬声器的输出声音参考符合度进行对比，若扬声器的输出声音符合度小于预设的扬声器的输出声音参考符合度，则表明扬声器出现问题，此时进行预警。

26、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明通过对当前声音操作指令中对应的声音数据进行分析，准确识别出声音指令对应的用户，从而根据不同用户的喜好进行个性化设置。

27、2、本发明通过各声音操作指令对应的各发出人员使用扬声器播放的各声音种类和各声音音量所占权重进行分析，进而根据用户当前的需求或情境提供合适的声音种类和声音音量，满足了用户不同的听觉需求和喜好，提高了用户的满意度。

28、3、本发明通过对当前声音操作指令对应的发出人员与扬声器的距离和角度进行分析，使得扬声器可以根据人员所处位置与扬声器之间的距离和角度自适应的调节声音音量，从而提高了声音的清晰度，避免了用户无法听清扬声器的播报内容。

29、4、本发明通过对各时间点扬声器的输出声音的波形图像的幅值和输出音量进行分析，及时判断出扬声器是否出现故障，可以防止扬声器的进一步损坏，从而延长智能扬声器的使用寿命。