CN112995821A - 麦克风控制方法、麦克风系统以及穿戴式设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种麦克风控制方法、麦克风系统以及穿戴式设备,麦克风控制方法包括采集环境中的环境声音;确认所述环境声音中是否包含人声;根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式。上述方案解决麦克风功耗较大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风的技术领域,特别涉及麦克风控制方法、麦克风系统以及穿戴式设备。
背景技术
基于穿戴式装置市场蓬勃发展,而在其内部组件,传感器等应用上省电省耗能的发展趋势越显而易见,麦克风在应用上越趋多元,由于穿戴式装置的应用范围发展,其具备的功能也越来也多样化,在设计穿戴式装置时也由一颗发展至多颗搭配不同功能使用。而传统微机电仿真麦克风一般耗流约在100uA~200uA,搭载越多麦克风对于系统装置电量消耗越大。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种麦克风控制方法,旨在解决麦克风功耗较大的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种麦克风控制方法,所述麦克风控制方法包括:采集环境中的环境声音;
确认所述环境声音中是否包含人声;
根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式。
可选地,所述根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式包括:
当所述环境声音中包含人声时,控制所述麦克风切换为正常工作模式;
S32、当所述环境声音中不包含人声时,控制所述麦克风切换为低功耗模式。
可选地,所述确认所述环境声音中是否包含人声的方式为通过VAD(VoiceActivity Detection)算法识别出所述环境声音中是否包含人声。
可选地,所述麦克风在低功耗模式下的工作电流小于等于10μA。
可选地,所述麦克风在正常低功耗模式下的工作电压为2.0V。
可选地,所述麦克风在正常工作模式下的工作电流为100μA-200μA。
可选地,所述麦克风在正常工作模式下的工作电压为2.7V。
为实现上述目的,本发明还提出一种麦克风系统,所述麦克风系统包括:
存储器;
处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的麦克风控制程序,所述麦克风控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的麦克风控制方法的步骤;
麦克风,用于采集环境声音;
编码解码电路,设于所述麦克风与所述处理器之间,分别与所述麦克风以及所述处理器电连接,并用于将所述环境声音的模拟信号转换为数字信号后输出至所述控制器;
所述控制器,用于根据编码后的所述数字信号是否有人声输出对应的控制信号;
所述编码解码电路,还用于根据所述控制信号控制所述麦克风的工作模式的切换。
可选地,所述控制器为VAD算法处理器。
为实现上述目的,本发明还提出一种穿戴式设备,所述穿戴式设备包括如上所述的麦克风或者所述穿戴式设备用于实现如上所述的麦克风控制方法。
本发明的技术方案麦克风控制方法用于麦克风,首先,麦克风采集环境中的环境声音;确认所述环境声音中是否包含人声;根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式,本申请通过分辨环境中是否存在人声来切换麦克风的低功耗模式或者正常工作模式,此时,可以保证麦克风功能的正常使用,另外在切换到低功耗时,麦克风的功耗较小,从而可以解决麦克风功耗较大的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明麦克风控制方法一实施例的流程示意图;
图2为本发明麦克风控制方法一实施例的流程示意图;
图3为本发明麦克风系统的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
本发明提出一种麦克风控制方法,旨在解决麦克风功耗较大麦克风功耗较大的技术问题。
在一实施例中,如图1所示,所述麦克风控制方法包括:
S1、采集环境中的环境声音;
此时,采集环境中的环境声音时可以通过与麦克风相连的设备、或者其他声音采集设备、或者麦克风中的电磁振膜等将声波转换为电信号的器件实现。
S2、确认所述环境声音中是否包含人声;
需要说明的是,人声一般是伴随着说话等方式存在,其声波波形具有一定的规律性,因此,可以通过建人声库与实时采集到的环境声音进行波形比对,以区分此时的环境声音是否包含人声。另外,我们也可以通过频谱分析的方式来判断是否人声,在分别对人声和各种噪音进行频谱分析的过程中,噪音人声的频谱差异较大,且能以波峰和波谷的形式存在,因此,也可以通过建人声频谱库与实时采集到的环境声音进行比对,以区分此时的环境声音是否包含人声。
S3、根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式。
本申请通过分辨环境中是否存在人声来切换麦克风的低功耗模式或者正常工作模式,由于在本申请的麦克风的使用环境为可穿戴设备,其一般用于录音、收音等功能,因此,通过上述方案,并不影响麦克风的正常使用,另外,在切换到低功耗时,由于麦克风的功耗较小,从而可以在没有人声收录的情况下大幅度降低麦克风的功耗,从而在不改变麦克风的具体结构和电性连接关系的基础上能大幅度降低麦克风的功耗,以此解决麦克风功耗较大的技术问题。需要说明的是,若可穿戴设备中应用的麦克风数量越多,则本方案的降低功耗的性能更为优越。
可选地,如图2所示,所述根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式包括:
S31、当所述环境声音中包含人声时,控制所述麦克风切换为正常工作模式;
由于在本申请的麦克风的使用环境为可穿戴设备,其一般用于录音、收音人声等功能,因此,在检测到人声时麦克风切换为正常工作模式,可以使得麦克风保持在最好的收音水准,提高用户的使用舒适度。
S32、当所述环境声音中不包含人声时,控制所述麦克风切换为低功耗模式。
而在环境声音中不包含人声时,麦克风切换为低功耗模式,需要说明的是,在上述方案中,麦克风的低功耗并不是不工作,而是缩短了一定的收音距离,因此,此时的麦克风也能正常收音,由于其收音距离短,还可以避免大音量的噪音对麦克风的损伤,延长麦克风的使用时间。此时麦克风并没有完全停止工作,其还是可以用于收音,但是由于没有检测到人声,证明用户此时的并没有将其用于通话等功能,因此,将其切换到低功耗可以保证用户需要时及时响应的同时,还能较大的节省麦克风的工作功耗,延长其使用时间,极大的方便了用户的使用。
可选地,所述确认所述环境声音中是否包含人声的方式为通过VAD(VoiceActivity Detection)算法识别出所述环境声音中是否包含人声。
其中,VAD(Voice Activity Detection)算法可以通过VAD算法处理器实现,在本申请中,VAD(Voice Activity Detection)算法用到了聚类的概念,一类为噪音,一类为人声,可以通过处理大量数据来对每帧信号求其是人声或是噪声的概率,而将其特征确定为频域时,将其应用于VAD算法区分效果最好,可以极大的提升区别噪音和人声的准确率,避免误切换,从而提升用户的收音效果以及增强降低功耗的效果。
可选地,所述麦克风在低功耗模式下的工作电流小于等于10μA。低功耗的情况下,感度较低,使用上距离较短,整体效能较为受限,只能在依定距离内收音应用。
通过对麦克风工作模式进行设计,使其在低功耗模式下的工作电流小于等于10μA,在电压不变的情况下,可以大幅度降低麦克风的功耗。
可选地,所述麦克风在正常低功耗模式下的工作电压为2.0V。
在上述方案中,其与低功耗的小电流相配合,可以更为明显的降低麦克风在低功耗模式下的功耗。
可选地,所述麦克风在正常工作模式下的工作电流为100μA-200μA。
在此工作电流下,麦克风具有优越的声信号采集功能,将其与本身请的麦克风控制方法结合,能使得在设计麦克风时能在不考虑麦克风功耗的情况下提升麦克风的正常工作模式性能,也不用承担性能提升的同时增大使用功耗的效果。
可选地,所述麦克风在正常工作模式下的工作电压为2.7V。
在此工作电压下,麦克风具有优越的声信号采集功能,将其与本身请的麦克风控制方法结合,能使得在设计麦克风时能在不考虑麦克风功耗的情况下提升麦克风的正常工作模式性能,也不用承担性能提升的同时增大使用功耗的效果。
为实现上述目的,如图3所示,本发明还提出一种麦克风系统,所述麦克风系统包括存储器50、麦克风10、编码解码电路20、处理器40及存储在所述存储器50上并可在所述处理器40上运行的麦克风控制程序,所述麦克风控制程序被所述处理器40执行时实现如上所述的麦克风控制方法的步骤。编码解码电路20设于所述麦克风10与所述处理器40之间,分别与所述麦克风10以及所述处理器40电连接,存储器50与所述处理器40电连接。
其中,麦克风10采集环境声音,编码解码电路20将所述环境声音的模拟信号转换为数字信号后输出至所述控制器,所述控制器根据编码后的所述数字信号是否有人声输出对应的控制信号,所述编码解码电路20根据所述控制信号控制所述麦克风10的工作模式的切换。本申请通过控制器分辨环境中是否存在人声来切换麦克风10的低功耗模式或者正常工作模式,由于在本申请的麦克风系统的使用环境为可穿戴设备,其一般用于录音、收音等功能,因此,通过上述方案,并不影响麦克风10的正常使用,另外,在切换到低功耗时,由于麦克风10的功耗较小,从而可以在没有人声收录的情况下大幅度降低麦克风10的功耗,从而在不改变麦克风10的具体结构的基础上能大幅度降低麦克风10的功耗,以此解决麦克风10功耗较大的技术问题。需要说明的是,若可穿戴设备中应用的麦克风10数量越多,则本方案的降低功耗的性能更为优越。
可选地,麦克风10为MEMS MIC(微型麦克风),能更方便麦克风10的集成,方便麦克风10的小型化。
需要说明的是,此时的麦克风10系统实际为一具有MEMS MIC的集成麦克风,存储器50以及处理器40可以为系统自带的电路组成部分,也可以为可穿戴设备的工作电路部分,其能实现上述功能即可。
可选地,所述控制器为VAD算法处理器。
其中,VAD算法处理器为具有VAD(Voice Activity Detection)算法的处理器40,VAD(Voice Activity Detection)算法可以通过VAD算法处理器实现,在本申请中,VAD(Voice Activity Detection)算法用到了聚类的概念,一类为噪音,一类为人声,可以通过处理大量数据来对每帧信号求其是人声或是噪声的概率,而将其特征确定为频域时,将其应用于VAD算法区分效果最好,可以极大的提升区别噪音和人声的准确率,避免误切换,从而提升用户的收音效果以及增强降低功耗的效果。
可选地,所述控制器与所述编码解码电路20之间还设置有滤波电路30,滤波电路30用于滤出杂波。
其中,滤波电路30采用以一电容实现。
为实现上述目的,本发明还提出一种穿戴式设备,所述穿戴式设备包括如上所述的麦克风系统或者所述穿戴式设备用于实现如上所述的麦克风控制方法。
值得注意的是,因为本发明穿戴式设备用于实现如上述麦克风控制方法或包括如上所述的麦克风系统的全部实施例,因此本发明穿戴式设备具有上述麦克风控制方法或麦克风系统的所有有益效果,此处不再赘述。
以上仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种麦克风控制方法,其特征在于,所述麦克风控制方法包括:
采集环境中的环境声音;
确认所述环境声音中是否包含人声;
根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式。
2.如权利要求1所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述根据所述环境声音中是否包含人声切换所述麦克风工作于低功耗模式或者正常工作模式包括:
当所述环境声音中包含人声时,控制所述麦克风切换为正常工作模式;
当所述环境声音中不包含人声时,控制所述麦克风切换为低功耗模式。
3.如权利要求1所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述确认所述环境声音中是否包含人声的方式为通过VAD算法识别出所述环境声音中是否包含人声。
4.如权利要求1-3任一项所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述麦克风在低功耗模式下的工作电流小于等于10μA。
5.如权利要求1-3任一项所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述麦克风在正常低功耗模式下的工作电压为2.0V。
6.如权利要求1-3任一项所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述麦克风在正常工作模式下的工作电流为100μA-200μA。
7.如权利要求1-3任一项所述的麦克风控制方法,其特征在于,所述麦克风在正常工作模式下的工作电压为2.7V。
8.一种麦克风系统,其特征在于,所述麦克风系统包括:
存储器;
处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的麦克风控制程序,所述麦克风控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的麦克风控制方法的步骤;
麦克风,用于采集环境声音;
编码解码电路,设于所述麦克风与所述处理器之间,分别与所述麦克风以及所述处理器电连接,并用于将所述环境声音的模拟信号转换为数字信号后输出至所述控制器;
所述控制器,用于根据编码后的所述数字信号是否有人声输出对应的控制信号;
所述编码解码电路,还用于根据所述控制信号控制所述麦克风的工作模式的切换。
9.如权利要求8所述的麦克风系统,其特征在于,所述控制器为VAD算法处理器。
10.一种穿戴式设备,其特征在于,所述穿戴式设备包括如权利要求9所述的麦克风系统或者所述穿戴式设备用于实现如权利要求1-7任一项所述的麦克风控制方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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