CN107231584A - 一种麦克风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种麦克风装置。在电子装置处于休眠模式时判断转为电子信号的声音信号是否符合预设声音特性以及声音辨识信息。当电子信号符合预设声音特性且符合声音辨识信息时才发出作动信号，以使麦克风装置外的外部电路开始启动 。

Description

一种麦克风装置

技术领域

本发明涉及一种收音装置，特别是一种麦克风装置。

背景技术

随着科技的发展，具有语音系统之手持电子装置已日渐普及。上述的语音系统是通过语音理解技术，让使用者与行动终端装置进行沟通。举例来说，使用者只要对上述的手持电子装置讲出某项要求，例如想要查车次、查天气或是欲拨打电话等，系统便会依据使用者的语音信号，采取对应的动作。

手持电子装置虽日益便利，然随着性能不断的提升，同样会伴随着的问题则是耗电量的增加。而在手持电子装置不断缩小体积的发展趋势而言，手持电子装置并无法保有太多置放电池的位置，造成电量的储存亦十分的有限。因此如何能尽量地减低手持电子装置的电源消耗，为一十分重要的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低电源消耗的麦克风装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种麦克风装置，适用于电子装置，其包括：

一微机电系统电路，将所述麦克风装置所接收到的声音信号转为一电子信号；

一 IC 电路，耦接所述微机电系统电路，放大所述电子信号；

一语音辨识电路，耦接所述 IC 电路，所述语音辨识电路通过一处理单元使所述麦克风装置外的外部电路开始启动，

其中所述处理单元在所述电子装置处于休眠模式时判断所述电子信号是否符合预设声音特性以及所述电子信号是否符合声音辨识信息，当所述电子信号符合所述预设声音特性且符合所述声音辨识信息时发一启动信号，所述语音辨识电路使得所述外部电路开始启动。

优选地，所述语音辨识电路还包括：

一侦测单元，耦接所述 IC 电路，侦测所述电子信号的声音特性，判断所述电子信号是否符合所述预设声音特性，若所述电子信号符合所述预设声音特性，启动所述处理单元；

一储存单元，耦接所述处理单元，储存一声音辨识信息；

一触发单元，耦接所述处理单元，当接收到所述启动信号后触发所述外部电路开始启动。

进一步优选地，所述侦测单元为语音变化侦测器。

进一步优选地，所述语音辨识电路还包括一传输界面单元，耦接所述处理单元，所述处理单元还通过所述传输界面单元接收一辨识更新信息，并将所述辨识更新信息储存至所述储存单元，以做为所述声音辨识信息。

进一步优选地，所述传输界面单元为内部整合电路传输界面。

优选地，所述电子信号为模拟信号，所述 IC 电路还将所述电子信号转为数字信号。

优选地，所述预设声音特性为一预设阀值，若所述麦克风装置所接收到的声音信号的音量大于所述预设阀值，所述处理单元判断所述电子信号的声音特性符合所述预设声音特性。

优选地，所述声音辨识信息为一关键词，所述处理单元还比对所述电子信号与所述关键词，若所述电子信号符合所述关键词，所述处理单元判断所述电子信号符合所述声音辨识信息。

优选地，所述处理单元先判断所述电子信号是否符合所述预设声音特性，而后再判断所述电子信号是否符合所述声音辨识信息。

优选地，还包括一内部频率产生单元，所述内部频率产生单元耦接所述 IC 电路与所述语音辨识电路，并且提供一内部频率信号给所述 IC 电路与所述语音辨识电路，以做为所述 IC 电路与所述语音辨识电路在所述休眠模式下的操作频率信号。

进一步优选地，所述内部频率产生单元可提供不同频率的频率信号。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

由于本发明的处理单元在电子装置处于休眠模式时判断转为电子信号的声音信号是否符合预设声音特性以及声音辨识信息，当电子信号符合预设声音特性且符合声音辨识信息时才发出启动信号，以使语音辨识电路启动麦克风装置外的外部电路开始启动。如此可避免外部电路不断地被唤醒，而产生不必要的电源消耗。

附图说明

附图 1 为本发明的麦克风装置的示意图；

附图 2 为本发明实施例二的麦克风装置的示意图；

附图 3 为本发明的语音唤醒方法的流程示意图。

以上附图中： 100 、麦克风装置； 102 、微机电系统电路； 104 、 IC 电路； 106 、语音辨识电路； 108 、处理单元； 202 、侦测单元； 204 、储存单元； 206 、触发单元； 208 、传输界面单元； CLK1 、内部频率信号； D1 、外部电路； S1 、电子信号； SE1 、作动信号； S302~S314 、语音唤醒方法的流程步骤。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见附图 1 所示，麦克风装置 100 适于配置于电子装置上，电子装置可例如为手机、平板计算机或其它手持式电子装置。麦克风装置 100 包括微机电系统 (Micro-Electro-Mechanical System, MEMS) 电路 102 、 IC 电路 104 以及语音辨识电路 106 ，其中 IC 电路 104 耦接微机电系统电路 102 以及语音辨识电路 106 ，语音辨识电路 106 更耦接至麦克风装置外的外部电路 D1 。其中外部电路 D1 亦配置于电子装置中，外部电路 D1 可执行进阶的语音信号处理，而相对于语音辨识电路 106 具有功率消耗较大特性，在本实施例中外部电路 D1 可例如为语音编译码电路，然不以此为限。

微机电系统电路 102 用以将麦克风装置 100 所接收到的声音信号转换为电子信号 S1 ，而 IC 电路 104 则用以接收电子信号 S1 ，并对电子信号 S1 进行模拟数字转换处理以及信号放大处理至少其中之一。其中若电子信号 S1 已为数字信号，则 IC 电路 104 可仅对电子信号 S1 进行放大处理，而若电子信号 S1 为模拟信号，则 IC 电路 104 可对电子信号 S1 进行模拟数字转换处理，并将其放大，在其他实施例中亦可仅对电子信号 S1 进行模拟数字转换处理。语音辨识电路 106 可包括处理单元 108 ，语音辨识电路 106 可通过处理单元 108 使麦克风装置 100 外的外部电路 D1 开始启动，例如开始进行语音的编译码动作，然不以此为限。

进一步来说，处理单元 108 可于电子装置处于休眠模式时判断电子信号 S1 是否符合预设声音特性以及电子信号 S1 是否符合声音辨识信息。其中预设声音特性可例如为音量大小的预设阀值（ Threshold ），若处理单元 108 依据电子信号 S1 判断出麦克风装置 100 所接收到的声音信号的音量大于预设阀值，处理单元 108 判断电子信号 S1 的声音特性符合预设声音特性。值得注意的是，在其它实施例中预设声音特性亦可例如为其它声音特性，例如声音频率，而预设阀值可例如为预设声音频率值。此外，声音辨识信息可例如为关键词，例如密码、使用者的姓名 … 等等。处理单元 108 可比对电子信号 S1 所对应的语音内容与关键词，若电子信号 S1 所对应的语音内容符合关键词，处理单元 108 判断电子信号 S1 符合声音辨识信息。

当电子信号 S1 符合预设声音特性且符合声音辨识信息时，处理单元 108 可发出启动信号，以使语音辨识电路 106 启动麦克风装置 100 外的外部电路 D1 进行操作，例如语音信号的编译码操作。其中处理单元 108 可先判断电子信号 S1 是否符合预设声音特性，而后再判断电子信号 S1 是否符合声音辨识信息，以快速地判断出是否需启动外部电路 D1 ，然不以此为限。在部分实施例中，亦可先判断电子信号 S1 是否符合声音辨识信息，而后再判断电子信号 S1 是否符合预设声音特性。

由于麦克风装置 100 所接收的声音信号可能来自环境中的各种音源，而非使用者欲唤醒电子装置的语音信号，在电子装置进入休眠模式后，藉由本实施例的处理单元 108 先判断电子信号 S1 是否符合预设声音特性以及电子信号是否符合声音辨识信息，可滤除掉不需启动外部电路 D1 的情形，而可避免因唤醒外部电路 D1 而造成不必要的电源消耗。在本实施例中，处理单元 108 可例如以数字讯号处理器 (Digital Signal Processor, DSP) 来实施，其仅需执行电子信号 S1 是否符合预设声音特性以及声音辨识信息的简单判断功能，因此处理单元 108 的电源消耗远低于语音编译码电路操作时的电源消耗，而可有效降低电子装置的电源消耗。此外，相较于习知技术通过设置独立信号处理芯片来进行相关的语音信号处理，本实施例的麦克风装置 100 所需的制造成本较低，且所占据的面积亦较小。

实施例二：参见附图 2 所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于本实施例的语音辨识电路 106 可还包括侦测单元 202 、储存单元 204 、触发单元 206 以及传输界面单元 208 ，其中处理单元 108 耦接侦测单元 202 、储存单元 204 、触发单元 206 以及传输界面单元 208 ，侦测单元 206 更耦接 IC 电路 104 ，触发单元 206 更耦接外部电路 D1 。侦测单元 202 用以侦测电子信号 S1 的声音特性，并判断电子信号 S1 是否符合预设声音特性，若电子信号 S1 符合预设声音特性，启动处理单元 108 。举例来说，假设本实施例的声音特性为音量大小，侦测单元 202 可例如以语音变化侦测器 (Voice Activity Detector ， VAD) 来实施，其用以侦测电子信号 S1 的音量大小，当电子信号 S1 的音量超出预设阀值时，则启动处理单元 108 。在本实施例中，由于处理单元 108 在侦测单元 202 判断电子信号 S1 符合预设声音特性时才会被启动，因此处理单元 108 在被启动后便可直接判断电子信号 S1 符合预设声音特性，而可接着判断电子信号 S1 是否符合声音辨识信息。其中若电子信号不符合声音辨识信息的判断，则侦测单元 202 禁止启动处理单元 108 。而若电子信号符合预设声音辨识信息，才发出启动信号 SE1 ，而使麦克风装置 100 外的外部电路开始启动。如此通过在电子信号 S1 符合预设声音特性时才启动处理单元 108 ，可进一步地减低电源消耗。

储存单元 204 用以储存声音辨识信息，以供处理单元 108 进行判断电子信号 S1 是否符合声音辨识信息时使用。其中，储存单元 204 所储存的声音辨识信息可藉由处理单元 108 通过传输界面单元 208 接收辨识更新信息来进行更新，处理单元 108 可将辨识更新信息储存至储存单元 204 ，以做为声音辨识信息，传输界面单元可例如为内部整合电路（ Inter-Integrated Circuit, I2C ）传输界面，然不以此为限。此外，触发单元 206 用以在处理单元 108 判断出电子信号 S1 符合预设声音特性且符合声音辨识信息时，接收来自处理单元 108 的启动信号 SE1 ，并据以触发麦克风装置 100 外的外部电路 D1 开始启动。

另外，在本实施例中，麦克风装置 100 更包括内部频率产生单元 210 ，其耦接 IC 电路 104 与语音辨识电路 100 。内部频率产生单元 210 用以提供内部频率信号 CLK1 给 IC 电路 104 与语音辨识电路 100 ，以做为 IC 电路 104 与语音辨识电路 100 在电子装置处于休眠模式下时的操作频率信号。如此藉由内部频率产生单元 210 用以提供内部频率信号 CLK1 给 IC 电路 104 与语音辨识电路 100 ，可使电电子装置在处于休眠模式时不须提供操作频率信号给 IC 电路 104 与语音辨识电路 100 ，而可进一步地节省电源消耗。值得注意的是，内部频率产生单元 210 可提供不同频率之频率信号供麦克风装置 100 内的电路作为操作频率信号使用，而不限定仅能提供一种频率的频率信号。

参见附图 3 所示，麦克风装置唤醒外部电路的方法可包括下列步骤。首先，于电子装置开机时，麦克风装置通过传输界面单元接收辨识更新信息，以更新储存单元所储存的声音辨识信息 ( 步骤 S302) 。接着，通过麦克风装置进行收音 ( 步骤 S304) 。然后，判断电子装置是否进入休眠模式 ( 步骤 S306) ，若电子装置未进入休眠模式，则回到步骤 S304 继续进行收音。而若电子装置进入休眠模式，则判断转为电子信号的声音信号是否符合预设声音特性 ( 步骤 S308) 。若电子信号不符合预设声音特性，回到步骤 S304 继续进行收音。而若电子信号符合预设声音特性，则启动处理单元进行电子信号是否符合声音辨识信息的判断 ( 步骤 S310) 。其中若电子信号不符合声音辨识信息的判断，则停止启动处理单元 ( 步骤 S312) ，并回到步骤 S304 继续进行收音。而若电子信号符合预设声音辨识信息，则发出启动信号，以致使麦克风装置外的外部电路开始启动 ( 步骤 S314) 。

综上所述，本发明实施例的处理单元于电子装置处于休眠模式时判断转为电子信号的声音信号是否符合预设声音特性以及声音辨识信息，当电子信号符合预设声音特性且符合声音辨识信息时才发出启动信号，以使语音辨识电路启动麦克风装置外的外部电路开始启动。如此可避免外部电路不断地被唤醒，而产生不必要的电源消耗。在部分实施例中，更可藉由侦测单元侦测电子信号的音量大小，并在电子信号的音量超出预设阀值时，才启动处理单元，以进一步地减低电源消耗。此外，藉由麦克风装置内的内部频率产生单元提供内部频率信号，可使电电子装置在处于休眠模式时不须提供操作频率信号给 IC 电路与语音辨识电路，亦可进一步地节省电源消耗。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种麦克风装置，适用于电子装置，其特征在于包括：

一微机电系统电路，将所述麦克风装置所接收到的声音信号转为一电子信号；

一IC电路，耦接所述微机电系统电路，放大所述电子信号；

一语音辨识电路，耦接所述IC电路，所述语音辨识电路通过一处理单元使所述麦克风装置外的外部电路开始启动，

其中所述处理单元在所述电子装置处于休眠模式时判断所述电子信号是否符合预设声音特性以及所述电子信号是否符合声音辨识信息，当所述电子信号符合所述预设声音特性且符合所述声音辨识信息时发一启动信号，所述语音辨识电路使得所述外部电路开始启动。

2.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于，所述语音辨识电路还包括：

一侦测单元，耦接所述IC电路，侦测所述电子信号的声音特性，判断所述电子信号是否符合所述预设声音特性，若所述电子信号符合所述预设声音特性，启动所述处理单元；

一储存单元，耦接所述处理单元，储存一声音辨识信息；

一触发单元，耦接所述处理单元，当接收到所述启动信号后触发所述外部电路开始启动。

3.根据权利要求2所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述侦测单元为语音变化侦测器。

4.根据权利要求2所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述语音辨识电路还包括一传输界面单元，耦接所述处理单元，所述处理单元还通过所述传输界面单元接收一辨识更新信息，并将所述辨识更新信息储存至所述储存单元，以做为所述声音辨识信息。

5.根据权利要求4所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述传输界面单元为内部整合电路传输界面。

6.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述电子信号为模拟信号，所述IC电路还将所述电子信号转为数字信号。

7.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述预设声音特性为一预设阀值，若所述麦克风装置所接收到的声音信号的音量大于所述预设阀值，所述处理单元判断所述电子信号的声音特性符合所述预设声音特性。

8.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述声音辨识信息为一关键词，所述处理单元还比对所述电子信号与所述关键词，若所述电子信号符合所述关键词，所述处理单元判断所述电子信号符合所述声音辨识信息。

9.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述处理单元先判断所述电子信号是否符合所述预设声音特性，而后再判断所述电子信号是否符合所述声音辨识信息。

10.根据权利要求1所述的一种麦克风装置，其特征在于：还包括一内部频率产生单元，所述内部频率产生单元耦接所述IC电路与所述语音辨识电路，并且提供一内部频率信号给所述IC电路与所述语音辨识电路，以做为所述IC电路与所述语音辨识电路在所述休眠模式下的操作频率信号。

11.根据权利要求10所述的一种麦克风装置，其特征在于：所述内部频率产生单元可提供不同频率的频率信号。