一種麥克風(fēng)及移動(dòng)終端的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了一種麥克風(fēng)及移動(dòng)終端，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的功耗大的問(wèn)題。該麥克風(fēng)包括：MEMS傳感器，用于將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；放大器模塊，配置為接收電信號(hào)并生成放大信號(hào)；麥克風(fēng)包括多個(gè)不同的模式，多個(gè)不同的模式包括工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式；麥克風(fēng)還包括監(jiān)聽(tīng)模塊，與MEMS傳感器連接，用于當(dāng)麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)接收MEMS傳感器輸出的信號(hào)并根據(jù)所述聲音信號(hào)判斷是否輸出喚醒信號(hào)將休眠中的上位機(jī)喚醒。本實(shí)用新型提供的麥克風(fēng)具有監(jiān)聽(tīng)模塊，在麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)聽(tīng)并可根據(jù)聲音信號(hào)判斷是否產(chǎn)生喚醒信號(hào)，在滿足麥克風(fēng)實(shí)時(shí)功能的同時(shí)降低了系統(tǒng)總的功耗，延長(zhǎng)麥克風(fēng)的待機(jī)時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種麥克風(fēng)及移動(dòng)終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及耳機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種麥克風(fēng)以及具有該麥克風(fēng)的移動(dòng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS麥克風(fēng)是米用微機(jī)電系統(tǒng)(Microelectromechanical Systems ,MEMS)，與傳統(tǒng)駐極體電容式麥克風(fēng)(ECM)相比，具有更好的聲學(xué)性能、更高的信噪比、更好的一致性的敏感度以及更低的功耗。MEMS麥克風(fēng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在語(yǔ)音通信、助聽(tīng)裝置、智能手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域以提供更高的語(yǔ)音質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的MEMS麥克風(fēng)只有兩種工作狀態(tài):關(guān)機(jī)(Power down)模式和正常工作(Normal)模式。在供電電壓為零時(shí)，為關(guān)機(jī)模式，整個(gè)麥克風(fēng)處于不工作狀態(tài)，在供電電壓為工作電壓VDD時(shí)，為正常工作模式，麥克風(fēng)正常工作。
[0004]消費(fèi)者對(duì)語(yǔ)音助手、免提界面等實(shí)時(shí)性的需求日益增加，普通麥克風(fēng)及其上位機(jī)，通常是具有DSP功能的CODEC或者S0C，要滿足實(shí)時(shí)功能需要一直處于正常工作模式，持續(xù)耗電，功耗很大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種麥克風(fēng)，可在監(jiān)聽(tīng)模式對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，當(dāng)有滿足一定條件的聲音信號(hào)輸入時(shí)才輸出喚醒信號(hào)，將上位機(jī)喚醒，由上位機(jī)進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別等高級(jí)功能，在滿足實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)有效降低功耗，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。
[0006]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種麥克風(fēng)，包括:
[0008]MEMS傳感器，用于將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0009]放大器模塊，配置為接收所述電信號(hào)并生成放大信號(hào)；
[0010]所述麥克風(fēng)包括多個(gè)不同的模式，所述多個(gè)不同的模式包括工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式，當(dāng)所述麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)，所述放大器模塊不工作；
[0011]所述麥克風(fēng)還包括監(jiān)聽(tīng)模塊，與所述MEMS傳感器連接，用于當(dāng)麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)接收所述MEMS傳感器輸出的信號(hào)并根據(jù)所述信號(hào)判斷是否輸出喚醒信號(hào)，所述喚醒信號(hào)用于將休眠中的上位機(jī)喚醒。
[0012]優(yōu)選的，所述監(jiān)聽(tīng)模塊包括比較器，所述比較器用于比較所述MEMS傳感器輸出的信號(hào)幅度與預(yù)設(shè)幅度，當(dāng)所述MEMS傳感器輸出的信號(hào)幅度大于預(yù)設(shè)幅度時(shí)，所述監(jiān)聽(tīng)模塊輸出喚醒信號(hào)。
[0013]優(yōu)選的，還包括模式選擇模塊，用于根據(jù)其檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓進(jìn)行不同模式的切換，所述麥克風(fēng)在運(yùn)行不同的模式時(shí)具有不同的功耗、帶寬和/或信噪比。
[0014]優(yōu)選的，所述模式選擇模塊包括:
[0015]電源電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓；
[0016]模式判斷模塊，配置為在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓發(fā)生變化時(shí)，確定模式并產(chǎn)生選擇信號(hào)以進(jìn)行模式切換。
[0017]優(yōu)選的，所述模式判斷模塊配置為，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第一范圍內(nèi)時(shí)將麥克風(fēng)切換至第一工作模式，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第二范圍內(nèi)時(shí)切換至第二工作模式，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第三范圍內(nèi)時(shí)切換至監(jiān)聽(tīng)模式；
[0018]或者，所述模式判斷模塊配置為，當(dāng)接收到第一脈沖信號(hào)時(shí)將所述麥克風(fēng)在第一工作模式與第二工作模式之間切換，當(dāng)接收到第二脈沖信號(hào)時(shí)將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0019]優(yōu)選的，
[0020]所述放大器模塊包括多個(gè)功耗/電流相同或不同的放大器，所述模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)選擇不同的放大器或放大器的組合接入電路以運(yùn)行不同的模式。
[0021]優(yōu)選的，所述麥克風(fēng)包括第一信號(hào)路徑和第二信號(hào)路徑，每條信號(hào)路徑上均設(shè)置有放大器，且第一信號(hào)路徑具有高于第二信號(hào)路徑的功耗或電流，所述模式判斷模塊選擇第一信號(hào)路徑接入電路以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇第二信號(hào)路徑接入電路以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇不將所述第一信號(hào)路徑和所述第二信號(hào)路徑接入電路以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0022]優(yōu)選的，包括一條信號(hào)路徑，所述信號(hào)路徑上設(shè)置有多個(gè)放大器，所述模式判斷模塊選擇所有的放大器接入電路以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇越過(guò)所述信號(hào)路徑上的部分放大器以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇不將所述信號(hào)路徑接入電路以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0023]優(yōu)選的，包括一條信號(hào)路徑，所述信號(hào)路徑上設(shè)置有放大器，所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為第一電流以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為第二電流以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為零以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0024]本實(shí)用新型還提供了一種移動(dòng)終端，采用如上所述的麥克風(fēng)，在滿足實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)有效降低功耗，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。
[0025]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0026]—種移動(dòng)終端，包括:
[0027]控制器，
[0028]如上所述的麥克風(fēng)，與所述控制器連接，所述麥克風(fēng)的監(jiān)聽(tīng)模塊產(chǎn)生的喚醒信號(hào)將處于休眠狀態(tài)的控制器喚醒，所述控制器將所述麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式。
[0029]優(yōu)選的，所述控制器內(nèi)預(yù)存有目標(biāo)詞信號(hào)，所述麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式后將其接收的信號(hào)傳輸至所述控制器，所述控制器判斷接收的信號(hào)與所述目標(biāo)詞信號(hào)是否匹配，若是，則維持所述麥克風(fēng)的工作模式，否則所述控制器調(diào)整所述麥克風(fēng)的電源電壓以將所述麥克風(fēng)由工作模式切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0030]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0031]本實(shí)用新型提供的麥克風(fēng)具有工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式，還包括有監(jiān)聽(tīng)模塊，監(jiān)聽(tīng)模塊在麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)聽(tīng)并可根據(jù)聲音信號(hào)判斷是否產(chǎn)生喚醒信號(hào)，通過(guò)喚醒信號(hào)可將休眠中的上位機(jī)喚醒，由上位機(jī)進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別等高級(jí)功能，在滿足麥克風(fēng)實(shí)時(shí)功能的同時(shí)降低了系統(tǒng)總的功耗，延長(zhǎng)麥克風(fēng)的待機(jī)時(shí)間。
[0032]本實(shí)用新型提供的移動(dòng)終端采用了上述的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)產(chǎn)生的喚醒信號(hào)可將處于休眠狀態(tài)的控制器喚醒，控制器將麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式，因此，在產(chǎn)生喚醒信號(hào)之前，控制器以及麥克風(fēng)的部分器件處于休眠狀態(tài)，大大降低了功耗，有效延長(zhǎng)移動(dòng)終端的待機(jī)時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0033]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0034]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)模式切換原理圖之一；
[0036]圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)模式切換原理圖之二；
[0037]圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)放大器的工作示意圖之一；
[0038]圖5是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)放大器的工作示意圖之二；
[0039]圖6是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)放大器的工作示意圖之三；
[0040]圖7是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】提供的麥克風(fēng)監(jiān)聽(tīng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]圖中，1、電源接口 ；2、地接口 ；3、輸出接口 ；4、MEMS傳感器;5、放大器模塊;51、第一放大器;52、第二放大器;53、第三放大器;6、模式選擇模塊;7、電源穩(wěn)壓器;8、電荷栗;9、信號(hào)路徑;91、第一信號(hào)路徑;92、第二信號(hào)路徑；10、監(jiān)聽(tīng)模塊；101、輸入緩沖器；102、包絡(luò)檢測(cè)器;103、比較器;104、喚醒信號(hào)輸出裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下基于實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，但是本實(shí)用新型并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。為了避免混淆本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過(guò)程、流程、元件并沒(méi)有詳細(xì)敘述。
[0043]下面參照?qǐng)D1至圖7說(shuō)明本實(shí)用新型的麥克風(fēng)的實(shí)施例。
[0044]裝置實(shí)施例一:
[0045]本實(shí)施例提供了一種麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)具有多個(gè)不同的模式，其中包括工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式，通過(guò)在工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式之間的切換達(dá)到降低麥克風(fēng)功耗的目的。
[0046]如圖1所示，該麥克風(fēng)具有電源接口1、地接口 2和輸出接口 3，通過(guò)電源接口 I向麥克風(fēng)通入電源信號(hào)，電源電壓的大小由與麥克風(fēng)連接的上位機(jī)所確定，例如，當(dāng)麥克風(fēng)設(shè)置在手機(jī)等移動(dòng)終端時(shí)，電源電壓的大小由移動(dòng)終端的控制器進(jìn)行控制。麥克風(fēng)包括MEMS傳感器4、放大器模塊5及監(jiān)聽(tīng)模塊10。其中，MEMS傳感器4用于將麥克風(fēng)接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給放大器模塊5。放大器模塊5接收MEMS傳感器4傳輸?shù)碾娦盘?hào)并生成放大信號(hào)。監(jiān)聽(tīng)模塊10用于當(dāng)麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)接收MEMS傳感器4輸出的信號(hào)并根據(jù)接收的信號(hào)判斷是否要輸出喚醒信號(hào)，喚醒信號(hào)可將與麥克風(fēng)連接的處于休眠狀態(tài)的上位機(jī)喚醒，上位機(jī)喚醒之后就會(huì)將麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換到工作模式，以得到完整的聲音信號(hào)。上位機(jī)可根據(jù)后續(xù)聲音信號(hào)判斷是否將麥克風(fēng)由工作模式切換回監(jiān)聽(tīng)模式。例如，當(dāng)麥克風(fēng)設(shè)置在手機(jī)等移動(dòng)終端時(shí)，喚醒信號(hào)將移動(dòng)終端的控制器喚醒。
[0047]本實(shí)施例提供的麥克風(fēng)具有監(jiān)聽(tīng)模塊10，在麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)聽(tīng)并可根據(jù)聲音信號(hào)判斷是否產(chǎn)生喚醒信號(hào)，通過(guò)喚醒信號(hào)可將休眠中的上位機(jī)喚醒，在滿足麥克風(fēng)實(shí)時(shí)功能的同時(shí)降低了系統(tǒng)總的功耗，延長(zhǎng)麥克風(fēng)的待機(jī)時(shí)間。
[0048]進(jìn)一步的，本實(shí)施例提供的麥克風(fēng)還包括模式選擇模塊6。由于麥克風(fēng)只有電源接口 I，地接口 2和輸出接口 3三個(gè)接口。電源接口 I和地接口 2是輸入端口，輸出接口 3是單向的輸出端口。上位機(jī)只能通過(guò)改變電源和地上的相對(duì)信號(hào)來(lái)切換麥克風(fēng)的模式。一般地，麥克風(fēng)的地是與上位機(jī)的地共地的，那就只能改變電源上的信號(hào)。通常給麥克風(fēng)的電源信號(hào)在上位機(jī)中輸出電壓可變，可以通過(guò)改變電源電壓來(lái)切換模式。模式選擇模塊6檢測(cè)當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓并根據(jù)其檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓進(jìn)行不同模式的切換。麥克風(fēng)在運(yùn)行不同的模式時(shí)具有不同的功耗、帶寬和/或信噪比。
[0049]進(jìn)一步的，電源接口I依次經(jīng)電源穩(wěn)壓器7(low drop out，LD0)、電荷栗8與MEMS傳感器4連接。MEMS傳感器4分別與放大器模塊5以及監(jiān)聽(tīng)模塊10連接。電源穩(wěn)壓器7還連接放大器模塊5和監(jiān)聽(tīng)模塊10。電源穩(wěn)壓器7為芯片內(nèi)部提供固定的工作電壓，電荷栗8用于為MEMS傳感器4產(chǎn)生高壓直流偏置。模式選擇模塊6設(shè)置于電源接口 I與電源穩(wěn)壓器7之間。監(jiān)聽(tīng)模塊10的輸出端與輸出接口3連接。其中，無(wú)論麥克風(fēng)處于工作模式還是監(jiān)聽(tīng)模式，電源穩(wěn)壓器7、電荷栗8和MEMS傳感器4均處于工作狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)模塊10只在監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)工作，而放大器模塊5在監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)不工作。
[0050]具體的，如圖7所示，監(jiān)聽(tīng)模塊10進(jìn)一步包括依次連接的輸入緩沖器101、包絡(luò)檢測(cè)器102、比較器103以及喚醒信號(hào)輸出裝置104。比較器103將包絡(luò)檢測(cè)器102獲得的MEMS傳感器4輸出的信號(hào)幅度與預(yù)設(shè)幅度進(jìn)行比較，當(dāng)獲得的信號(hào)幅度大于預(yù)設(shè)幅度時(shí)，喚醒信號(hào)輸出裝置104輸出一個(gè)特定的喚醒信號(hào)。例如，對(duì)麥克風(fēng)設(shè)定一喚醒門(mén)限，例如50dBSPL，此聲壓級(jí)對(duì)應(yīng)于幅度為Vwake3的信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到幅度大于Vwake3的信號(hào)出現(xiàn)就在輸出端輸出一既定信號(hào)即喚醒信號(hào)，進(jìn)而喚醒上位機(jī)。
[0051 ]模式選擇模塊6進(jìn)一步包括電源電壓檢測(cè)模塊和模式判斷模塊。電源電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓。模式判斷模塊用于根據(jù)檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓確定與其相對(duì)應(yīng)的模式，并使得麥克風(fēng)在所確定的模式下運(yùn)行。進(jìn)一步的，模式判斷模塊配置為，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓發(fā)生變化時(shí)，確定模式并產(chǎn)生選擇信號(hào)以切換模式。
[0052]下面具體說(shuō)明模式切換的方式。
[0053]方式一:
[0054]每個(gè)模式對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的麥克風(fēng)電源電壓范圍，麥克風(fēng)運(yùn)行與當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓所在范圍相對(duì)應(yīng)的模式。
[0055]例如，一般的正常工作模式下麥克風(fēng)的功耗大，性能高，可以應(yīng)用于音樂(lè)錄音，主動(dòng)降噪等對(duì)麥克風(fēng)性能有較高要求的場(chǎng)合。但對(duì)于一般的語(yǔ)音通話(使用更多)，不需要這么高的性能，如果能降低其性能至滿足人語(yǔ)音通話的要求，那么功耗就會(huì)大大降低，從而延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。而當(dāng)不需要麥克風(fēng)工作時(shí)，可使其處于監(jiān)聽(tīng)模式，在降低功耗的同時(shí)又能滿足實(shí)時(shí)性要求。
[0056]因此，將麥克風(fēng)的模式設(shè)置為工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式，工作模式又包括第一工作模式和第二工作模式，其中，第一工作模式為正常工作模式，第二工作模式為低功耗模式。如圖2所示，當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓VDDH在2.6V至3.6V范圍內(nèi)時(shí)，模式判斷模塊確定模式應(yīng)為第一工作模式，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，使得麥克風(fēng)在第一工作模式下運(yùn)行，第一工作模式信號(hào)帶寬為20KHz，信噪比高(例如61dB至66dB)，失真小(一般小于1%，大聲壓超過(guò)115dBSPL時(shí)小于3%)，功耗大(例如90uA至200uA)，應(yīng)用于音樂(lè)錄音，主動(dòng)降噪等對(duì)麥克風(fēng)性能有較高要求的場(chǎng)合；當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓VDDL在2.1V至2.4V范圍內(nèi)時(shí)，模式判斷模塊確定模式應(yīng)為第二工作模式，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，使得麥克風(fēng)在第二工作模式下運(yùn)行，第二工作模式的信號(hào)帶寬為8KHz，信噪比低(例如56dB左右)，失真大(不要求大聲壓小于3% )，功耗低(例如小于30uA)，應(yīng)用于人語(yǔ)音通話等對(duì)麥克風(fēng)性能要求不太高的場(chǎng)合;當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓VDDUL在1.6V至1.9V范圍內(nèi)時(shí)，模式判斷模塊確定模式應(yīng)為監(jiān)聽(tīng)模式，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，使得麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0057]進(jìn)一步的，在不同的麥克風(fēng)電源電壓范圍之間設(shè)置有容差，當(dāng)當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓在容差范圍內(nèi)時(shí)不進(jìn)行模式的切換，可以避免電源上毛刺的影響。例如，如上述的實(shí)施例中，2.4至2.6V之間范圍以及1.9至2.1V之間范圍為容差范圍，此電源電壓輸入下麥克風(fēng)維持之前的模式不切換。
[0058]方式二:
[0059]當(dāng)麥克風(fēng)接收到脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行模式的切換。脈沖信號(hào)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，接受到的脈沖信號(hào)可以相同也可以不同。同樣以第一工作模式、第二工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式為例說(shuō)明該方式。如圖3所示，麥克風(fēng)電源電壓為VDD，若當(dāng)前為第一工作模式，當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到預(yù)定寬度Wvdd(例如lms)，預(yù)定幅度VpuIse3(例如400mV)的第一脈沖信號(hào)時(shí)，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，將麥克風(fēng)的模式由第一工作模式切換至第二工作模式，而當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊再次檢測(cè)到與上次相同的第一脈沖信號(hào)時(shí)，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，將麥克風(fēng)的模式由第二工作模式切換至第一工作模式。而當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到與第一脈沖信號(hào)方向相反的第二脈沖信號(hào)時(shí)，模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)，將麥克風(fēng)的模式切換至監(jiān)聽(tīng)模式。當(dāng)然，也可以是每個(gè)模式對(duì)應(yīng)一個(gè)預(yù)定寬度和預(yù)定幅度的脈沖信號(hào)，當(dāng)麥克風(fēng)接收到脈沖信號(hào)時(shí)，麥克風(fēng)切換至與接收的脈沖信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模式。
[0060]此種方式能夠在切換時(shí)可靠地動(dòng)作并避免誤觸發(fā)。
[0061]放大器模塊5包括多個(gè)功耗/電流相同或不同的放大器，麥克風(fēng)可通過(guò)改變接入電路的放大器的組合來(lái)運(yùn)行不同的模式，和/或，通過(guò)改變放大器的工作電流來(lái)運(yùn)行不同的模式。
[0062]以前述的第一工作模式和第二工作模式為例說(shuō)明。
[0063]如圖4所示，麥克風(fēng)具有一條信號(hào)路徑9，放大器模塊5配置為，設(shè)置于信號(hào)路徑9上的一個(gè)放大器，模式判斷模塊選擇放大器的工作電流使得麥克風(fēng)運(yùn)行不同的工作模式，即，選擇放大器的工作電流為第一電流使得麥克風(fēng)運(yùn)行第一工作模式，選擇放大器的工作電流為第二電流使得麥克風(fēng)運(yùn)行第二工作模式，第一電流大于第二電流，選擇放大器的工作電流為零使得麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0064]或者，如圖5所示，麥克風(fēng)具有一條信號(hào)路徑9，放大器模塊5配置為，包括位于信號(hào)路徑9上的第一放大器51和第二放大器52，第一放大器51與第二放大器52的功耗/電流可以相同也可以不同。模式判斷模塊選擇將第一放大器51和第二放大器52均接入電路使得麥克風(fēng)運(yùn)行第一工作模式，模式判斷模塊選擇選擇越過(guò)第二放大器52而只將第一放大器51接入電路使得麥克風(fēng)運(yùn)行第二工作模式，模式判斷模塊選擇不將放大器接入電路使得麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
[0065]或者，如圖6所示，麥克風(fēng)具有第一信號(hào)路徑91和第二信號(hào)路徑92，放大器模塊5配置為，包括位于第一信號(hào)路徑91上的第一放大器51和第二放大器52以及位于第二信號(hào)路徑92上的第三放大器53，第一信號(hào)路徑91具有高于第二信號(hào)路徑92的功耗或電流。模式判斷模塊選擇第一信號(hào)路徑91接入電路使得麥克風(fēng)運(yùn)行第一工作模式，模式判斷模塊選擇第二信號(hào)路徑92接入電路使得麥克風(fēng)運(yùn)行第二工作模式。切換第一信號(hào)路徑91和第二信號(hào)路徑92接入電路可通過(guò)雙向開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。模式判斷模塊選擇不將信號(hào)路徑接入電路使得麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。當(dāng)然，放大器的數(shù)量以及配置方式不局限于上述情形，能夠?qū)崿F(xiàn)麥克風(fēng)模式的切換即可。
[0066]本實(shí)施例提供的麥克風(fēng)可以但不局限于是模擬硅麥克風(fēng)。
[0067]裝置實(shí)施例二:
[0068]本實(shí)施例提供了一種移動(dòng)終端，其包括控制器以及如裝置實(shí)施例一所述的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)與控制器連接，麥克風(fēng)的監(jiān)聽(tīng)模塊10產(chǎn)生的喚醒信號(hào)可將處于休眠狀態(tài)的控制器喚醒，被喚醒的控制器將麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式。麥克風(fēng)的電源電壓也由移動(dòng)終端的控制器進(jìn)行控制。
[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)終端的工作過(guò)程為，移動(dòng)終端處于休眠狀態(tài)時(shí)，麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式，其監(jiān)聽(tīng)模塊10實(shí)時(shí)接收MEMS傳感器4輸出的信號(hào)，當(dāng)接收的信號(hào)幅度大于預(yù)設(shè)幅度時(shí)，監(jiān)聽(tīng)模塊10向移動(dòng)終端的控制器發(fā)出喚醒信號(hào)以將休眠中的控制器喚醒，控制器調(diào)整麥克風(fēng)的電源電壓，使得麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式，例如切換至如實(shí)施例一中所述的第一工作模式或者第二工作模式。
[0070]進(jìn)一步優(yōu)選的，為防止誤喚醒，在控制器中預(yù)存有目標(biāo)詞信號(hào)，麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式后將其接收的信號(hào)傳輸至控制器以獲得完整的聲音信號(hào)，控制器判斷接收的信號(hào)與目標(biāo)詞信號(hào)是否匹配，若是，則維持所述麥克風(fēng)的工作模式，否則控制器調(diào)整麥克風(fēng)的電源電壓以將麥克風(fēng)由工作模式切換至監(jiān)聽(tīng)模式繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，從而實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音識(shí)別功能并進(jìn)一步降低功耗。
[0071]本實(shí)施例提供的移動(dòng)終端的麥克風(fēng)產(chǎn)生的喚醒信號(hào)可將處于休眠狀態(tài)的控制器喚醒，控制器將麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式，因此，在產(chǎn)生喚醒信號(hào)之前，控制器以及麥克風(fēng)的部分器件均處于休眠狀態(tài)，在保證實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)大大降低了功耗，有效延長(zhǎng)移動(dòng)終端的待機(jī)時(shí)間。
[0072]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0073]同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，示例實(shí)施例被提供，以使本公開(kāi)是全面的，并將其范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。很多特定細(xì)節(jié)(例如特定部件、設(shè)備和方法的示例)被給出以提供對(duì)本公開(kāi)的全面理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，不需要采用特定細(xì)節(jié)，示例實(shí)施例可以以很多不同的形式被實(shí)施，并且示例實(shí)施例不應(yīng)被理解為限制本公開(kāi)的范圍。在一些示例實(shí)施例中，眾所周知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及眾所周知的技術(shù)沒(méi)有詳細(xì)描述。
[0074]當(dāng)一元件或?qū)颖惶峒盀樵诹硪辉驅(qū)印吧稀薄ⅰ氨唤雍系健?、“被連接到”或“被聯(lián)接至Γ另一元件或?qū)訒r(shí)，其可直接在另一元件或?qū)由稀⒈恢苯咏雍?、連接或聯(lián)接到另一元件或?qū)樱蛘呖纱嬖谥虚g元件或?qū)?。相比之下，?dāng)一元件被提及為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“直接被接合到”、“直接被連接到”或“直接被聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，可不存在中間元件或?qū)?。用于描述元件之間關(guān)系的其它詞語(yǔ)應(yīng)該以相似方式被解釋(例如，“之間”與“直接在之間”，“鄰近”與“直接鄰近”等)。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的任一或全部組合。
[0075]雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等在此可被用于描述各個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段不應(yīng)該被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)可僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段與另一元件、區(qū)域、層或區(qū)段區(qū)分開(kāi)。諸如“第一”、“第二”的術(shù)語(yǔ)和其它數(shù)值術(shù)語(yǔ)當(dāng)在此使用時(shí)不意味著次序或順序，除非上下文明確指出。因而，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段可被稱(chēng)為第二元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段，而不背離示例實(shí)施例的教導(dǎo)。此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0076]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本實(shí)用新型可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種麥克風(fēng)，包括: MEMS傳感器(4)，用于將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 放大器模塊(5)，配置為接收所述電信號(hào)并生成放大信號(hào)； 其特征在于，所述麥克風(fēng)包括多個(gè)不同的模式，所述多個(gè)不同的模式包括工作模式和監(jiān)聽(tīng)模式，當(dāng)所述麥克風(fēng)處于監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)，所述放大器模塊(5)不工作； 所述麥克風(fēng)還包括監(jiān)聽(tīng)模塊(10)，與所述MEMS傳感器(4)連接，用于當(dāng)麥克風(fēng)處于所述監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)接收所述MEMS傳感器(4)輸出的信號(hào)并根據(jù)所述信號(hào)判斷是否輸出喚醒信號(hào)，所述喚醒信號(hào)用于將休眠中的上位機(jī)喚醒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)，其特征在于，所述監(jiān)聽(tīng)模塊(10)包括比較器(103)，所述比較器(103)用于比較所述MEMS傳感器(4)輸出的信號(hào)幅度與預(yù)設(shè)幅度，當(dāng)所述MEMS傳感器(4)輸出的信號(hào)幅度大于預(yù)設(shè)幅度時(shí)，所述監(jiān)聽(tīng)模塊(10)輸出喚醒信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麥克風(fēng)，其特征在于，還包括模式選擇模塊(6)，用于根據(jù)其檢測(cè)的當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓進(jìn)行不同模式的切換，所述麥克風(fēng)在運(yùn)行不同的模式時(shí)具有不同的功耗、帶寬和/或信噪比。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的麥克風(fēng)，其特征在于，所述模式選擇模塊(6)包括: 電源電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓； 模式判斷模塊，配置為在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓發(fā)生變化時(shí)，確定模式并產(chǎn)生選擇信號(hào)以進(jìn)行模式切換。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的麥克風(fēng)，其特征在于，所述模式判斷模塊配置為，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第一范圍內(nèi)時(shí)將麥克風(fēng)切換至第一工作模式，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第二范圍內(nèi)時(shí)切換至第二工作模式，在當(dāng)前麥克風(fēng)電源電壓處于第三范圍內(nèi)時(shí)切換至監(jiān)聽(tīng)模式； 或者，所述模式判斷模塊配置為，當(dāng)接收到第一脈沖信號(hào)時(shí)將所述麥克風(fēng)在第一工作模式與第二工作模式之間切換，當(dāng)接收到第二脈沖信號(hào)時(shí)將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的麥克風(fēng)，其特征在于，所述放大器模塊(5)包括多個(gè)功耗/電流相同或不同的放大器，所述模式判斷模塊產(chǎn)生選擇信號(hào)選擇不同的放大器或放大器的組合接入電路以運(yùn)行不同的模式。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的麥克風(fēng)，其特征在于，所述麥克風(fēng)包括第一信號(hào)路徑(91)和第二信號(hào)路徑(92)，每條信號(hào)路徑上均設(shè)置有放大器，且第一信號(hào)路徑(91)具有高于第二信號(hào)路徑(92)的功耗或電流，所述模式判斷模塊選擇第一信號(hào)路徑(91)接入電路以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇第二信號(hào)路徑(92)接入電路以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇不將所述第一信號(hào)路徑(91)和所述第二信號(hào)路徑(92)接入電路以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式； 或者，包括一條信號(hào)路徑(9)，所述信號(hào)路徑(9)上設(shè)置有多個(gè)放大器，所述模式判斷模塊選擇所有的放大器接入電路以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇越過(guò)所述信號(hào)路徑上的部分放大器以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇不將所述信號(hào)路徑(9)接入電路以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的麥克風(fēng)，其特征在于，包括一條信號(hào)路徑(9)，所述信號(hào)路徑(9)上設(shè)置有放大器，所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為第一電流以運(yùn)行第一工作模式;所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為第二電流以運(yùn)行第二工作模式;所述模式判斷模塊選擇放大器的工作電流為零以將麥克風(fēng)切換至監(jiān)聽(tīng)模式。9.一種移動(dòng)終端，其特征在于，包括: 控制器， 如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的麥克風(fēng)，與所述控制器連接，所述麥克風(fēng)的監(jiān)聽(tīng)模塊(10)產(chǎn)生的喚醒信號(hào)將處于休眠狀態(tài)的控制器喚醒，所述控制器將所述麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述控制器內(nèi)預(yù)存有目標(biāo)詞信號(hào)，所述麥克風(fēng)由監(jiān)聽(tīng)模式切換至工作模式后將其接收的信號(hào)傳輸至所述控制器，所述控制器判斷接收的信號(hào)與所述目標(biāo)詞信號(hào)是否匹配，若是，則維持所述麥克風(fēng)的工作模式，否則所述控制器調(diào)整所述麥克風(fēng)的電源電壓以將所述麥克風(fēng)由工作模式切換至監(jiān)聽(tīng)模式。
【文檔編號(hào)】H04R19/04GK205491151SQ201620111535
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】孫麗娜, 朱佳輝
【申請(qǐng)人】北京卓銳微技術(shù)有限公司