CN104427440B - 电子装置以及操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子装置及其操作方法，电子装置包括一麦克风、一偏压提供装置以及一声音辨识装置。偏压提供装置用以于电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将一声音信号转换为一第一输出信号。声音辨识装置用以接收第一输出信号，当第一输出信号具有一既定信号时，发出一控制信号，致使电子装置回到一正常操作模式。当电子装置处于正常模式时，偏压提供装置提供一第二偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将声音信号转换为一第二输出信号，并将第二输出信号输出至电子装置的一核心电路，其中第二偏压大于第一偏压。

Description

电子装置以及操控方法

技术领域

本发明有关于一种电子装置，特别有关于具有省电模式的麦克风装置。

背景技术

目前许多电子装置具有语音操控的功能，使用者可以直接使用语音来操控电子装置。具有语音操控功能的电子装置不仅让使用者操控上更便利也更容易。

另外，目前的电子装置为了降低电量的消耗通常于一段时间未接收到任何指令时，即会进入省电模式(睡眠状态)以节省电源的浪费。然而，目前麦克风的设计为了能随时接收到使用者的声音，麦克风并不会有省电模式的设计。当电子装置进入省电模式时，麦克风所消耗电量将会使得电子装置的耗电量增加。因此，需要改善麦克风于电子装置进入省电模式时的耗电问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子装置，以解决上述问题或其他问题。

电子装置的一实施例包括一麦克风、一偏压提供装置以及一声音辨识装置。偏压提供装置用以于电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将一声音信号转换为一第一输出信号。一声音辨识装置用以接收第一输出信号，当第一输出信号具有一既定信号时，发出一控制信号，致使电子装置回到一正常操作模式。当电子装置处于正常模式时，偏压提供装置提供一第二偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将声音信号转换为一第二输出信号，并将第二输出信号输出至电子装置的一核心电路，其中第二偏压大于第一偏压。

本发明揭示一种电子装置的另一实施例，包括一核心电路，具有一中央处理器以及一声音信号编解码器；一麦克风；一偏压提供装置，用以于电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将声音信号转换为一第一输出信号，其中偏压提供装置，包括一第一电阻，具有一第一端耦接至电源电压，以及一第二端耦接至上述声音辨识单元；一第二电阻，具有一第一端耦接至上述电源电压，以及一第二端耦接至上述声音信号编解码器；以及一开关元件，用以根据上述控制信号选择性地将第一电阻的第二端与第二电阻的第二端中之一者耦接至麦克风的一电源输入端；以及一声音辨识单元，用以接收第一输出信号，当第一输出信号具有已截波的弦波时，发出一控制信号，致使电子装置回到一正常操作模式并且偏压提供装置提供一第二偏压作为麦克风的操作电压，使得麦克风将声音信号转换为一第二输出信号，并将第二输出信号输出至声音信号编解码器，其中第二偏压大于第一偏压。

本发明亦揭示一种操控方法，包括当一电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为一麦克风的操作电压，且通过上述麦克风将一声音信号转换为一第一输出信号；当上述第一输出信号具有一既定信号时，将上述电子装置由上述省电模式切换至一正常操作模式；当上述电子装置处于上述正常操作模式时，提供一第二偏压作为上述麦克风的操作电压，且通过上述麦克风将上述声音信号转换为一第二输出信号；以及将上述第二输出信号输出至上述电子装置的一核心电路；其中上述第二偏压大于第一偏压。

附图说明

图1为本发明所提供的电子装置的示意图；

图2A-2B为本发明所提供的电子装置的操作示意图；以及

图3为本发明所提供的操控方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10～电子装置

11～麦克风

12～声音辨识装置

13～控制单元

14～核心电路

15～偏压提供装置

R1～第一电阻

R2～第二电阻

21～声音信号编解码器

22～中央处理器

23～开关元件

S1～第一输出信号

S2～第二输出信号

S3～编解码信号

C1～切换信号

Vdd～电源电压

B1～第一偏压

B2～第二偏压

具体实施方式

以下将详细讨论本发明各种实施例的装置及使用方法。然而值得注意的是，本发明所提供的许多可行的发明概念可实施在各种特定范围中。这些特定实施例仅用于举例说明本揭示的装置及使用方法，但非用于限定本发明的范围。

图1为本发明所提供的电子装置10的示意图。如图1所示，电子装置10包括麦克风11、声音辩识装置12、控制单元13、核心电路14以及偏压提供装置15。举例而言，电子装置10可以是手持行动装置、智能手机或是平板电脑，但并不以此为限。

麦克风11用以接收一声音信号并且转换为一对应的电性信号，例如电压信号。举例而言，麦克风11用以将声波的声音信号转换为电压信号。麦克风11可以是动圈式麦克风(Dynamic Microphone)、电容式麦克风(Condenser Microphone)、驻极体电容麦克风(Electret Condenser Microphone)、微机电麦克风(MEMS Microphone)或是铝带式麦克风(Ribbon Microphone)，但并不以此为限。

声音辨识装置12可以是数字信号处理器(DSP)、模拟数字转换器(ADC)或是语音检测晶体管，但并不以此为限。于一实施例中，当电子装置10处于省电模式时，声音辨识装置12用以接收麦克风11的电压信号，例如第一输出信号S1，并判断麦克风11的第一输出信号S1是否具有一既定信号。举例而言，当声音辨识装置12接收到麦克风11的第一输出信号S1时，声音辨识装置12会处理所接收的第一输出信号S1，以得到第一输出信号S1所具有的信息。此外，声音辨识装置12亦会将第一输出信号S1所具有的信息与既定信号做比较，判断第一输出信号S1是否具有既定信号，但并不以此为限。在某一实施例中，当既定信号的波形为已截波的弦波。换言之，当声音辨识装置12判断出第一输出信号S1具有已截波的弦波时，则会认定第一输出信号S1具有既定信号。于一实施例中，声音辨识装置12将麦克风11的输出信号(或是模拟的输出信号)转换为数字信号，但并不以此为限。于另一实施例中，声音辨识装置12将麦克风11所输出的模拟信号经由数字信号处理器(DSP)处理，用以得到数字信号，但并不以此为限。于一实施例中，声音辨识装置12中所储存的既定信号为”启动”(例如为10011的数字信号)，当声音辨识装置12接收到麦克风11的输出信号时，声音辨识装置12会处理上述输出信号，若声音辨识装置12处理后(例如经由模拟转数字后)所得到的数字信号(例如10011)具有与”启动”相同的信息则视为麦克风11的输出信号具有既定信号。

控制单元13可为通用型处理器(general-purposed processor)、应用处理器、数字信号处理器(Digital Signaling Processor，DSP)、专用/嵌入的微控制单元(MicroControl Unit，MCU)、或嵌入式控制器(embedded controller)，但并不以此为限。

核心电路14用以接收麦克风11的电压信号，例如第二输出信号S2，并根据麦克风11的第二输出信号S2执行对应的操作。于一实施例中，当电子装置10处于正常操作模式时，核心电路14接收麦克风11的第二输出信号S2，并根据麦克风11的第二输出信号S2执行对应的操作。于一实施例中，核心电路14包括声音信号编解码器(codec)21以及中央处理器(CPU)22，但并不以此为限。于一实施例中，核心电路14除了声音信号编解码器21以及中央处理器22外还包括存储器，但并不以此为限。声音信号编解码器21用以将所接收的第二输出信号S2进行编码或解码转换用以得到一编解码信号S3，但并不以此为限。中央处理器22则根据来自声音信号编解码器21的编解码信号S3进行对应的操控。举例而言，当编解码信号S3所具有的信息为”输出影像”时，则中央处理器22根据”输出影像”所对应的指令执行相关操作。于一实施例中，声音辨识装置12与声音信号编解码器21的功能类似，主要差别为声音辨识装置12的电路较声音信号编解码器21为简单，或者是说声音辨识装置12仅具有声音信号编解码器21的部分功能(或是部分电路)。再者，因为声音辨识装置12的电路较声音信号编解码器21为简单，故声音辨识装置12亦较声音信号编解码器21省电。

偏压提供装置15用以提供偏压作为麦克风11的操作电压。于一实施例中，偏压提供装置15包括第一电阻R1、第二电阻R2以及开关元件23。偏压提供装置15的第一电阻R1耦接在一电源电压Vdd与声音辨识装置13之间，并且当第一电阻R1经由开关元件23耦接至麦克风11时，偏压提供装置15施加一第一偏压至麦克风11。仔细而言，第一电阻R1的第一端耦接至电源电压Vdd，第一电阻R1的第二端耦接至声音辨识装置13，第二电阻R2的第一端耦接至电源电压Vdd，第二电阻R2的第二端耦接至核心电路14中的声音信号编解码器21。于一实施例中，开关元件23用以接收来自控制单元13的切换信号C1，选择性的供电至麦克风11。举例而言，当开关元件23接收来自控制单元13的切换信号C1，且切换信号C1处于一第一逻辑电平时，将第一电阻R1的第二端耦接至麦克风11，以便将第一偏压B1提供给麦克风11。另外，当开关元件23接收到来自控制单元13的切换信号C1，且切换信号C1处于一第二逻辑电平时，第二电阻R2的第二端将经由开关元件23耦接至麦克风11，用以将一第二偏压B2施加至麦克风11。于本实施例中，第一电阻R1(例如10K欧姆)大于第二电阻R2(例如2.2K欧姆)将使得第一偏压B1小于第二偏压B2。

图2A为偏压提供装置15施加第二偏压B2于麦克风11时，麦克风11的操作示意图。如图2A所示，声音信号为连续的弦波，但并不以此为限。举例而言，声音信号亦可因为音量的不同而有不同的振幅，亦可因为音调的不同而有不同的频率。于一实施例中，麦克风11除了将声音信号转换为电压信号外亦会将声音信号放大(或衰减)，但并不以此为限。

如图2A所示，当电子装置10操作于正常操作模式时，偏压提供装置15施加第二偏压B2于麦克风11，麦克风11将声音信号(声波)转换为第二输出信号S2。于一实施例中，第二电阻R2所施加的第二偏压B2将会使得麦克风11维持稳定的导通状态。换言之，当电子装置10操作于正常操作模式时，施加于麦克风11的第二偏压B2，将使得麦克风11工作在线性区，并且麦克风11线性地转换声音信号为第二输出信号S2。

如图2B所示，当电子装置10操作于省电模式时，偏压提供装置15施加第一偏压B1于麦克风11，使得麦克风11将声音信号转换为第一输出信号S1。如图2B所示，由于第一偏压B1远低于第二偏压B2，将使得麦克风11工作在非线性区。因此，当声音信号经由麦克风11转换为第一输出信号S1时，麦克风11非线性地转换声音信号为第一输出信号S1。举例而言，如图2B所示，于某些时间第一偏压B1与第一输出信号S1之和小于麦克风11的工作电压(例如低于零伏特)，造成麦克风11关闭。当麦克风11被关闭时，声音信号不能连续被转换为电压信号，因此第一输出信号的波形将如第2B所示如同被截波的弦波。

换言之，当电子装置10操作于省电模式时，第一偏压B1将使得麦克风11非连续地转换声音信号为第一输出信号S1。或者是说，第一偏压B1将使得麦克风11非线性地将声音信号转换为第一输出信号S1。再者，由于第一电阻R1远大于第二电阻R2，因此当麦克风11操作于省电模式被施加第一偏压B1时，流过麦克风11的电流亦会远小于麦克风11操作于正常操作模式时被施加第二偏压B2时的电流。

图3为根据本发明的操控方法的流程图。流程开始于步骤S31，当电子装置10进入省电模式时，将第一偏压B1施加至麦克风11，并进入步骤S32。于一实施例中，中央处理器22于省电模式时亦会降低核心电路14的电源，但并不以此为限。于步骤S32时，开启声音辨识装置13，并判断是否接收到既定信号。当第一输出信号S1具有既定信号时，进入步骤S33。当第一输出信号S1不具有既定信号时，则回到步骤S32。举例而言，声音辨识装置13将第一输出信号S1经由模拟数字转换器转换为数字信号后，判断第一输出信号S1是否具有既定信号，但并不以此为限。于步骤S33，控制单元13发出切换信号C1至偏压提供装置15，使得偏压提供装置15将第二偏压B2施加至麦克风11、控制单元13亦将核心电路14切换至正常操作模式，并且关闭声音辨识装置13。于各步骤中的麦克风11、声音辩识装置12、控制单元13、核心电路14以及偏压提供装置15的详细操作请参考图1和2，于此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的电子装置及其操控方法能于不同的操作模式下调整麦克风的偏压，进而降低麦克风的消耗电流，使得电子装置于省电模式下进一步降低麦克风电流的消耗。因此，可以改善电子装置于省电模式时麦克风的耗电问题。

惟以上所述者，仅为本揭示的较佳实施例而已，当不能以此限定本揭示实施的范围，即大凡依本揭示申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本揭示专利涵盖的范围内。另外，本揭示的任一实施例或申请专利范围不须达成本揭示所揭示的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本揭示的权利要求范围。

Claims (11)

1.一种电子装置，包括：

一麦克风；

一偏压提供装置，用以于上述电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将一声音信号转换为一第一输出信号；

一控制单元，用以发出一切换信号；以及

一声音辨识装置，用以接收上述第一输出信号，当上述第一输出信号具有一既定信号时，发出一控制信号，致使上述电子装置回到一正常操作模式并且上述偏压提供装置提供一第二偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将上述声音信号转换为一第二输出信号，并将上述第二输出信号输出至上述电子装置的一核心电路，其中上述第二偏压大于上述第一偏压；其中上述偏压提供装置包括：

一第一电阻，耦接于一电源电压与上述声音辨识单元之间；

一第二电阻，耦接于上述电源电压与上述核心电路之间；以及

一开关元件，用以当所接收到的上述切换信号处于一第一逻辑电平时，将上述第一电阻耦接至上述麦克风，以便将上述第一偏压施加至上述麦克风，并且当上述切换信号处于相反于上述第一逻辑电平的一第二逻辑电平时，将上述第二电阻耦接至上述麦克风，以便将上述第二偏压施加至上述麦克风。

2.如权利要求1所述的电子装置，其中，上述控制单元用以在接收到上述控制信号时，发出具有上述第二逻辑电平的上述切换信号至上述切换开关与上述核心电路，致使上述电子装置回到上述正常操作模式。

3.如权利要求1所述的电子装置，其中上述第一电阻大于上述第二电阻。

4.如权利要求1所述的电子装置，其中上述既定信号的波形为已截波的弦波。

5.如权利要求1所述的电子装置，其中当上述麦克风的操作电压为上述第一偏压时，上述麦克风非线性地转换上述声音信号为上述第一输出信号。

6.如权利要求2所述的电子装置，其中上述控制单元更于接收到上述控制信号时，发出具有上述第二逻辑电平的上述切换信号，关闭上述声音辨识单元。

7.一种电子装置，包括：

一麦克风；

一偏压提供装置，用以于上述电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将一声音信号转换为一第一输出信号；以及

一声音辨识装置，用以接收上述第一输出信号，当上述第一输出信号具有一既定信号时，发出一控制信号，致使上述电子装置回到一正常操作模式并且上述偏压提供装置提供一第二偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将上述声音信号转换为一第二输出信号，并将上述第二输出信号输出至上述电子装置的一核心电路，其中上述第二偏压大于上述第一偏压；

其中上述偏压提供装置包括：

一第一电阻，具有一第一端耦接至一电源电压，以及一第二端耦接至上述声音辨识单元；

一第二电阻，具有一第一端耦接至上述电源电压，以及一第二端耦接至上述核心电路；以及

一开关元件，用以根据上述控制信号选择性地将上述第一电阻的第二端与上述第二电阻的第二端中之一者耦接至上述麦克风的一电源输入端。

8.如权利要求7所述的电子装置，其中上述第一电阻大于上述第二电阻。

9.如权利要求7所述的电子装置，其中上述既定信号的波形为已截波的弦波。

10.如权利要求7所述的电子装置，其中当上述麦克风的操作电压为上述第一偏压时，上述麦克风非线性地转换上述声音信号为上述第一输出信号。

11.一种电子装置，包括：

一核心电路，具有一中央处理器以及一声音信号编解码器；

一麦克风；

一偏压提供装置，用以于上述电子装置处于一省电模式时，提供一第一偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将上述声音信号转换为一第一输出信号，其中上述偏压提供装置，包括：

一第一电阻，具有一第一端耦接至一电源电压，以及一第二端耦接至上述声音辨识单元；

一第二电阻，具有一第一端耦接至上述电源电压，以及一第二端耦接至上述声音信号编解码器；以及

一开关元件，用以根据一控制信号选择性地将上述第一电阻的第二端与上述第二电阻的第二端中之一者耦接至上述麦克风的一电源输入端；以及

一声音辨识装置，用以接收上述第一输出信号，当上述第一输出信号具有一既定信号时，发出一控制信号，致使上述电子装置回到一正常操作模式并且上述偏压提供装置提供一第二偏压作为上述麦克风的操作电压，使得上述麦克风将上述声音信号转换为一第二输出信号，并将上述第二输出信号输出至上述声音信号编解码器，其中上述第二偏压大于上述第一偏压，上述既定信号的波形为已截波的弦波。