CN109348391A - 麦克风的检测方法、系统及麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明公开了麦克风的检测方法、系统及麦克风，属于涉音频技术领域。麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括：调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。本发明通过调整至少一对音频接收单元的触发电平，以使音频接收单元根据时钟信号的上升沿或下降沿发送数据信号，对至少一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取至少一对音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。

Description

麦克风的检测方法、系统及麦克风

技术领域

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种麦克风的检测方法、系统及麦克风。

背景技术

基于PDM(pulse code modulation，脉冲密度调制)信号特点(参考图1)，控制单元的一个DATA接口可连接两个麦克风芯片(MIC0和MIC1)，由于麦克风的DATA引脚有寄生电容，如果一个PDM接口芯片的接口虚焊或者损坏，另一好的PDM接口芯片就会在高组态(HighZ)状态保持与前面相同的信号，导致两个PDM接口芯片(MIC0和MIC1)的数据一样。目前对于多个麦克风芯片若有麦克虚焊很难排查对故障的麦克风芯片进行定位，进而影响语音识别以及用户体验效果。

发明内容

针对无法对麦克风芯片故障进行排查定位的问题，现提供一种旨在实现可排查定位故障麦克风芯片的麦克风的检测方法、系统及麦克风。

一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括下述步骤：

S1.调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

S2.获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

S3.对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

优选的，所述步骤S1调整所述至少一对音频接收单元的触发电平，包括：

对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

优选的，所述步骤S3对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：

S31.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

优选的，所述步骤S3还包括：

S32.当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

S33.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；

若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

本发明还提供了一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测系统包括：

控制单元，用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

解析单元，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

优选的，所述控制单元用于对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

优选的，所述解析单元包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

优选的，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，所述控制单元用于切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

所述解析单元还包括：

第二判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

本发明还提供了一种麦克风，包括：

至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；

控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；

所述控制单元还用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

还包括：

解析单元，连接所述控制单元，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

优选的，所述解析单元包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

上述技术方案的有益效果：

本技术方案中，本发明通过调整至少一对音频接收单元的触发电平，以使音频接收单元根据时钟信号的上升沿或下降沿发送数据信号，对至少一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取至少一对音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。

附图说明

图1为现有的麦克风的电路图；

图2为MIC0和MIC1均为正常状态时的时序图；

图3为MIC0处于正常状态、MIC1的接口虚焊的时序图；

图4为MIC0的接口虚焊、MIC1处于正常状态的时序图；

图5为本发明所述的麦克风的检测方法的一种实施例的方法流程图；

图6为本发明所述的麦克风的检测方法的一种实施例的原理图；

图7为本发明所述的麦克风的检测系统的一种实施例的模块图。

具体实施方式

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。

对于有多对麦克风芯片的麦克风装置而言，以一对麦克风芯片为例进行如下说明：当两个麦克风芯片(MIC0和MIC1)都是正常的工作状态时，参考如图1-图2所示：

DATA的数据是正常的：1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1，其中，MIC0的数据是：1 0 0 1 0 1 1 1；MIC1的数据是：0 1 1 0 1 1 1 1。

需要说明的是，MIC0的pin 2脚接高电平，MIC0的数据会在pin 4脚的时钟信号CLOCK为上升沿时输出；MIC1的pin 2脚接低电平，MIC1的数据会在pin 4脚的时钟信号CLOCK为下降沿时输出。

若奇数的麦克风芯片虚焊(即MIC1虚焊)，上个周期的下降沿与下一个周期的上升沿的数据一样，两个通道的数据会有一点点差异，(幅度不会完全一样，但差异非常小)，而且好的麦克风芯片进行测试有时也会落在这个区间，很难判断出来。参考如图3所示：

DATA的数据是：1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1；

其中，MIC0的数据是：1 0 0 1 0 1 1 1；MIC1的数据是(由于虚焊，MIC1的数据是MIC0保持的结果)：1 0 0 1 0 1 1 1；

需要说明的是，图3中灰色部分表示高低电平不确定的部分。

若偶数的麦克风芯片虚焊(即MIC0虚焊)，下降沿的数据会与上升沿数据一样，两个通道的数据会完全一样(幅度完全一样)，无法辨别故障的麦克风芯片。参考如图4所示：

DATA的数据是：？0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1；

其中，MIC0的数据是(由于虚焊，MIC0的数据是MIC1保持的结果)：？0 1 1 0 1 11；MIC1的数据是：0 1 1 0 1 1 1 1

需要说明的是，图4中灰色部分表示高低电平不确定的部分，“？”表示数据不确定(由于第一个数据是上升沿得到的，所以对于MIC0虚焊的场景，第一个MIC0的数据由于虚焊状态不定)。

基于上述很难定位识别麦克风芯片焊接不良的问题，本发明提供了一种可排查定位故障麦克风芯片的麦克风的检测方法、系统及麦克风。

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5所示，一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括下述步骤：

S1.调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

进一步地，所述步骤S1调整所述至少一对音频接收单元的触发电平，包括：

对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

S2.获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

S3.对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

在本实施例中，所述步骤S3对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：

S31.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

S32.当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

S33.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；

若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

作为举例而非限定，预设宽度的数据为64bit。

需要说明的是，所述音频接收单元采用脉冲密度调制芯片(即：PDM接口芯片)。

在本实施例中，通过调整至少一对音频接收单元的触发电平，以使音频接收单元根据时钟信号的上升沿或下降沿发送数据信号，对至少一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取至少一对音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的，具体检测速度快，精度高的优点。

在实际应用时，可参考图6所示，一对音频接收单元包括MIC0和MIC1，控制单元的GPIO1引脚连接MIC0的pin 2脚，以实现通过控制单元调整MIC0的电平的目的；控制单元的GPIO2引脚连接MIC1的pin 2脚，以实现通过控制单元调整MIC1的电平的目的。采用控制单元调节MIC0和MIC1的高低电平，并对DATA接收到的数字信号进行解析，从而获取MIC0和MIC1的工作状态，辨识故障的麦克风芯片。

作为举例而非限定，在对数字信号进行解析时，分别提取控制单元的DATA引脚接收的数据信号的偶数比特位和奇数比特位，其中偶数比特位(即MIC0发生的数字信号)为：bit[0]/bit[2]/bit[4]/bit[6]/bit[8]/bit[10]/……/bit[62]，奇数比特位(即MIC1发生的数字信号)为：bit[1]/bit[3]/bit[5]/bit[7]/bit[9]/bit[11]/……/bit[63]。以判断偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，若相同，且偶数比特位的数据中并非全为1，或全为0，表示接低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态(虚焊或损坏)；若不相同，表示两个音频接收单元可能都是正常状态或接高电平的音频接收单元处于故障状态，需进一步判断，因此切换两个音频接收单元的触发电平后，再分别提取控制单元的DATA引脚接收的数据信号的偶数比特位和奇数比特位，判断偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，若相同，且偶数比特位的数据中并非全为1，或全为0，表示接低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态(虚焊或损坏)，若不相同，表示两个音频接收单元都是正常状态。

需要说明的是，控制单元可采用SOC芯片。

如图7所示，本发明还提供了一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测系统包括：控制单元1、获取单元2和解析单元3。

控制单元1，用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

获取单元2，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

解析单元3，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

进一步地，所述控制单元1用于对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

需要说明的是，麦克风的检测系统可应用于智能音箱中。

在本实施例中，通过调整至少一对音频接收单元的触发电平，以使音频接收单元根据时钟信号的上升沿或下降沿发送数据信号，对至少一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取至少一对音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。

在优选的实施例中，所述解析单元3可包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

在优选的实施例中，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，所述控制单元1用于切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

所述解析单元3还包括：

第二判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

本发明还提供了一种麦克风包括：至少一对音频接收单元、控制单元和解析单元；其中：

至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；

控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；

所述控制单元还用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

还包括：

解析单元，连接所述控制单元，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

需要说明的是，麦克风可应用于智能音箱中。

在本实施例中，通过调整至少一对音频接收单元的触发电平，以使音频接收单元根据时钟信号的上升沿或下降沿发送数据信号，对至少一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取至少一对音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。

在优选的实施例中，所述解析单元可包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

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 (10)

1.一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，其特征在于，所述检测方法包括下述步骤：

S1.调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

S2.获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

S3.对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

2.根据权利要求1所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述步骤S1调整所述至少一对音频接收单元的触发电平，包括：

对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

3.根据权利要求1所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述步骤S3对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：

S31.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

4.根据权利要求3所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

S32.当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

S33.判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；

若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；

若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

5.一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，其特征在于，所述检测系统包括：

控制单元，用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；

解析单元，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

6.根据权利要求5所述的麦克风的检测系统，其特征在于，所述控制单元用于对所述至少一对音频接收单元中的一个音频接收单元提供触发低电平，对所述至少一对音频接收单元中的另一个音频接收单元提供触发高电平。

7.根据权利要求5所述的麦克风的检测系统，其特征在于，所述解析单元包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。

8.根据权利要求7所述的麦克风的检测系统，其特征在于，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据相同时，所述控制单元用于切换所述至少一对音频接收单元的触发电平；

所述解析单元还包括：

第二判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；若否，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态。

9.一种麦克风，包括：

至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；

控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；

其特征在于，所述控制单元还用于调整所述至少一对音频接收单元的触发电平；

还包括：

解析单元，连接所述控制单元，用于对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。

10.根据权利要求9所述的麦克风，其特征在于，所述解析单元包括：

第一判断模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同；若是，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态。