CN106331916A - 一种选频装置及超声波麦克风及终端设备 - Google Patents

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叶菁华
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Yutaixin Microelectronics Technology Shanghai Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种语音信号处理技术领域，尤其涉及一种选频装置及超声波麦克风及终端设备。包括具有一预定面积孔隙的硅基背极板，一与所述硅基背极板相匹配的空腔，所述空腔结合所述孔隙于预定频率状态下形成频率谐振。本发明基于声音信号形成控制命令，通过超声波麦克风获取声音信号，进而形成控制命令，且超声波麦克风结构简单，与现有的麦克风结构相同，仅仅需要设置一个或多个孔隙即可，通过设置与孔隙相匹配的空腔即可捕捉超声波信号，无需实时检测，功耗大大降低，另外，超声波的声源可由任意装置形成，适用范围较广。

Description

一种选频装置及超声波麦克风及终端设备
技术领域
本发明涉及一种语音信号处理技术领域，尤其涉及一种选频装置及超声波麦克风及终端设备。
背景技术
现有的移动终端，通常仅仅适合一至两人共同使用，当多个人需要共同观看同一移动终端的内容时，通常需要一个投影装置进行投影，但是此种方式受到多方面限制，例如，对场地有要求，投射装置的投射需要一定距离限制；且通过投射装置投射获取的信息，其色彩的色域较低，不利于分辨。另外在仅仅只有少数人的情况下，使用投射装置，较容易造成资源浪费，且不利于多人互动，整体结构较大、携带不方便。
为了解决上述技术问题，现已研发出一种搭载有镭射发射装置、镭射接收装置的移动终端，在移动终端上设置镭射发射装置，以及于所述镭射装置相匹配的镭射接收装置，镭射装置将移动终端的投射到一预定的位置上，操作者在镭射装置的投射区域点击所取文件或文字，其色域较广，且有利于多人互动使用，但是此种装置存在以下缺陷：一、以光信号(镭射装置形成)作为信号载体，且镭射接收装置需实时进行检测是否有光信号被遮挡，功耗较大，二、因采用的是光信号反射形成控制命令，当操作者的手带有伤疤或者纹身，则不能产生光反射，即无法形成控制命令，故使用范围收到较大的局限；三、结构较复杂，不利于移动终端的纤薄化设计，四、镭射发射装置和镭射接收装置成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供选频装置及超声波麦克风及终端设备，采用此选频网络，结构较简单，有利于集成化，基于语音信号产生控制命令，其功耗较低，且适用范围较广。
实现上述技术目的，所采用的技术手段是：
一种选频装置，应用于超声波麦克风，其中，包括具有一声学通孔的硅基背极板，一与所述硅基背极板相匹配的空腔，于所述声学通孔的延伸方向开设一预定面积的孔隙，所述空腔结合所述孔隙于预定频率状态下形成频率谐振。
上述的选频装置，其中，所述预定面积为所述预定频率波长的四分之一。
上述的选频装置，其中，所述预定面积的范围为0.2μm～0.9㎜。
上述的选频装置，其中，所述孔隙采用激光工艺形成。
上述的选频装置，其中，所述孔隙由一个或多个通孔形成。
一种超声波麦克风，其中，包括上述任意所述的选频装置。
一种终端设备，其中，包括，
超声波发射装置，固定设置于所述终端设备的第一预定位置，用以于投射状态下形成一超声波区域；
超声波麦克风，固定设置于所述终端设备的第二预定位置，用以检测所述超声波区域内是否存在控制指令，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一与所述控制指令相匹配的控制信号输出。
上述的终端设备，其中，所述超声波麦克风包括上述任一所述的选频装置。
上述的终端设备，其中，所述超声波麦克风为上述的超声波麦克风。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明基于声音信号形成控制命令，通过超声波麦克风获取超声波信号，进而形成控制命令，超声波麦克风结构简单，与现有的麦克风结构相同，仅仅需要再设置一个或多个孔隙即可形成，通过设置与孔隙相匹配的空腔即可捕捉超声波信号，采用超声波麦克风，无需实时检测是否产生控制命令，仅仅在控制命令产生的瞬间进行检测控制命令产生的位置，此种方式下功耗大大降低，另外，超声波的声源可由任意装置形成，例如手指、笔、教棒等等都可以，适用范围较广。进一步地，只需要在现有的设备上增加一个超声波发射装置和一个与超声波发射装置匹配的超声波麦克风即可，结构简单且成本较低，有利于实现移动终端的集成化。
附图说明
图1为本发明中一种选频装置的俯视图；
图2为本发明的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，一种选频装置，应用于超声波麦克风，其中，包括具有一声学通孔3的硅基背极板1，一与所述硅基背极板1相匹配的空腔(图中未显示)，于所述声学通孔3的延伸方向开设一预定面积的孔隙2，所述空腔结合所述孔隙2于预定频率状态下形成频率谐振。于硅基背极板1形成有孔隙2结构，于预定的频率状态下，孔隙2与空腔形成频率谐振，该频率谐振所对应的频率信号即被放大，进而将频率信号输出。
本发明基于声音信号形成控制命令，通过超声波麦克风获取声音信号，进而形成控制命令，且超声波麦克风结构简单，与现有的麦克风结构相同，仅仅需要设置一个或多个孔隙2即可，通过设置与孔隙2相匹配的空腔即可捕捉超声波信号，无需实时检测，功耗大大降低，另外，超声波的声源可由任意装置形成，例如手指、笔、教棒等等都可以，适用范围较广。
作为进一步的优选方案，上述的选频装置，其中，所述预定面积为所述预定频率波长的四分之一。根据亥姆霍兹谐振定律可知，谐振频率与孔隙2的面积成正比，将预定面积为所述预定频率波长的四分之一，通过改变不同的波长，捕捉不同选频点的超声波信号。
作为进一步的优选方案，上述的选频装置，其中，所述预定面积的范围为0.2μm～0.9㎜。超声波频率为高于20KHz的声波，采用0.2μm～0.9㎜的孔隙2，可以捕捉任意频率的超声波。
作为进一步的优选方案，作为进一步的优选方案，上述的选频装置，其中，所述孔隙2采用激光工艺形成。因现有的机械工艺所成制造的最低极限孔隙2的横截面为0.2㎜，无法形成超声波麦克风，因而采用激光工艺形成超声波麦克风。
作为进一步的优选方案，上述的选频装置，其中，所述孔隙2由一个或多个通孔形成。采用一个或多个通孔形成孔隙2，可使用多个场合。
本发明同时提供一种超声波麦克风，其中，包括上述任意所述的选频装置。
如图2所示，本发明同时提供一种终端设备，其中，包括，
超声波发射装置，固定设置于所述终端设备的第一预定位置，用以于投射状态下形成一超声波区域；
超声波麦克风，固定设置于所述终端设备的第二预定位置，用以检测所述超声波区域内是否存在控制指令，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一与所述控制指令相匹配的控制信号输出。
一种终端设备，其工作原理是：超声波发射装置投射形成一超声波区域；超声波麦克风检测所述超声波区域内是否存在控制指令(主要检测超声波反射是否受阻或者超声波是否发生畸变)，并形成一检测数据输出；控制单元接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一与所述控制指令相匹配的控制信号输出。采用此种终端设备，只需要在现有的设备上增加一个超声波发射装置和一个与超声波发射装置匹配的超声波麦克风即可，结构简单且成本较低，有利于实现移动终端的集成化。
列举一具体应用方式，以移动终端为例，在移动终端的上安装一超声波发射装置，将移动终端的麦克风替换为超声波麦克风，超声波发射装置投射形成一超声波区域，超声波区域内形成有与移动终端屏幕完全相同的显示界面，用户选择界面上的操作图标，将手指或笔点击该操作图片，手指或笔点击操作阻碍超声波的反射，超声波麦克风检测到该阻碍操作，根据该阻碍操作形成一检测数据，控制单元接收该检测数据，根据检测数据形成一与阻碍操作相匹配的控制信号输出。进一步得，移动终端的超声波麦克风仍然具有普通麦克风的所有功能。
作为进一步的优选方案，其中，所述超声波麦克风包括上述的选频装置。
作为进一步的优选方案，所述超声波麦克风为上述的超声波麦克风。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种选频装置，应用于超声波麦克风，其特征在于，包括具有一声学通孔的硅基背极板，一与所述硅基背极板相匹配的空腔，于所述声学通孔的延伸方向开设一预定面积的孔隙，所述空腔结合所述孔隙于预定频率状态下形成频率谐振。
2.根据权利要求1所述的选频装置，其特征在于，所述预定面积为所述预定频率波长的四分之一。
3.根据权利要求1所述的选频装置，其特征在于，所述预定面积的范围为0.2μm～0.9㎜。
4.根据权利要求1所述的选频装置，其特征在于，所述孔隙采用激光工艺形成。
5.据权利要求1所述的选频装置，其特征在于，所述孔隙由一个或多个通孔形成。
6.一种超声波麦克风，其特征在于，包括上述权利要求1～5任一项所述的选频装置。
7.一种终端设备，其特征在于，包括，
超声波发射装置，固定设置于所述终端设备的第一预定位置，用以于投射状态下形成一超声波区域；
超声波麦克风，固定设置于所述终端设备的第二预定位置，用以检测所述超声波区域内是否存在控制指令，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一与所述控制指令相匹配的控制信号输出。
8.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述超声波麦克风包括上述权利要求1～5任一项所述的选频装置。
9.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述超声波麦克风为权利要求6所述的超声波麦克风。
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