CN113990311A - 语音采集装置、控制器、控制方法及语音采集控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种语音采集装置、控制器、控制方法及语音采集控制系统，属于语音处理技术领域，其语音采集装置包括语音采集处理模块，配置为低功耗模式下，采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块；语音活动检测模块，配置为低功耗模式下，在检测到第二语音信号时，向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。本申请既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗和成本。

Description

语音采集装置、控制器、控制方法及语音采集控制系统

技术领域

本申请涉及语音处理技术领域，具体涉及一种语音采集装置、控制器、控制方法及语音采集控制系统。

背景技术

市场上诸如数字麦克风器件等语音采集装置通常采用I2S接口，并且语音采集装置的I2S接口工作在从模式下，只有在它的上级芯片(如MCU控制器或者AP应用处理器)给它送入CLK时钟后，它才会工作,并输出数据。否则语音采集装置将会进入低功耗模式，不输出数据。因而，智能音箱、智能语音识别、智能家电等产品，为了使得语音采集装置能在需要其工作时迅速从低功耗模式下唤醒，都需要设计一个实时进行语音活动检测的功能。然而，相关技术中，现有的语音采集控制系统实时进行语音活动检测的解决方案却无法同时兼顾低功耗与低成本需求。

发明内容

本申请实施例提供一种语音采集装置、控制器、控制方法及语音采集控制系统，以解决现有的语音采集控制系统实时进行语音活动检测的解决方案无法同时兼顾低功耗与低成本需求的技术问题。

第一方面，本申请提供一种语音采集装置，包括语音采集处理模块与语音活动检测模块，其中，

所述语音采集处理模块，配置为低功耗模式下，处于第一采集状态，采集周围的第一语音信号，并将采集到的所述第一语音信号转换为第二语音信号后输出给所述语音活动检测模块；

所述语音活动检测模块，配置为所述低功耗模式下，处于运行状态，并在检测到所述第二语音信号时，向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器。

可选地，还包括第一音频接口模块，配置为所述低功耗模式下，处于休眠状态，并在接收到所述控制器发送的时钟信号时，切换为运行状态。

可选地，在所述低功耗模式下，若所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，则所述语音采集装置由所述低功耗模式切换为工作模式。

可选地，所述语音采集处理模块，还配置为所述工作模式下，处于第二采集状态，采集周围的第三语音信号，并将采集到的所述第三语音信号转换为第四语音信号后输出给所述第一音频接口模块；

所述第一音频接口模块，还配置为所述工作模式下，处于运行状态，接收所述语音采集处理模块输出的第四语音信号，并发送给所述控制器。

可选地，所述语音活动检测模块，还配置为所述工作模式下，处于休眠状态。

可选地，还包括第一复用选择模块，配置为所述低功耗模式下，通过所述语音采集装置的输出端口将所述语音活动检测模块发送的所述唤醒信号发送给所述控制器。

可选地，所述第一复用选择模块，还配置为工作模式下，通过所述语音采集装置的输出端口将所述第一音频接口模块发送的第四语音信号发送给所述控制器。

第二方面，本申请提供一种语音采集装置的控制方法，包括以下步骤：

在低功耗模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第一语音信号，并将采集到的所述第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块；

在所述低功耗模式下，若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器。

可选地，所述在所述低功耗模式下，若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器的步骤之后，还包括以下步骤：

在所述低功耗模式下，若通过第一音频接口模块接收到所述控制器发送的时钟信号，则由所述低功耗模式切换为工作模式；

在所述工作模式下，将所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将所述语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将所述语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态。

可选地，所述在所述工作模式下，将所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将所述语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将所述语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态的步骤之后，还包括以下步骤：

在所述工作模式下，通过所述语音采集处理模块采集周围的第三语音信号，并将采集到的所述第三语音信号转换为第四语音信号输出给所述第一音频接口模块；

在所述工作模式下，通过所述第一音频接口模块接收所述语音采集处理模块输出的第四语音信号，并将所述第四语音信号发送给所述控制器。

可选地，所述若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器的步骤具体包括：

若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则通过第一复用选择模块经所述语音采集装置的输出端口来向控制器发送所述唤醒信号，以唤醒所述控制器。

第三方面，本申请提供一种控制器，包括第二音频接口模块、电源管理模块以及数据处理模块，其中，所述第二音频接口模块，配置为低功耗模式下，处于休眠状态；所述电源管理模块，配置为所述低功耗模式下，接收到语音采集装置发送过来的唤醒信号后，将所述控制器由所述低功耗模式切换为工作模式；所述数据处理模块，配置为低功耗模式下，处于休眠状态。

可选地，所述第二音频接口模块，还配置为工作模式下，处于运行状态，接收所述数据处理模块发送的控制信号，并根据所述控制信号向所述语音采集装置发送时钟信号，及接收所述语音采集装置发送过来的第四语音信号，并将所述第四语音信号发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块，还配置为工作模式下，处于运行状态，向所述第二音频接口模块发送控制信号，并接收所述第二音频接口模块发送的所述第四语音信号，及对所述第四语音信号进行相应的语音数据处理。

可选地，还包括第二复用选择模块，配置为低功耗模式下，通过所述控制器的输入端口将所述语音采集装置发送过来的所述唤醒信号发送给所述电源管理模块。

可选地，所述第二复用选择模块，还配置为工作模式下，通过所述控制器的输入端口将所述语音采集装置发送过来的第四语音信号发送给所述第二音频接口模块。

第四方面，本申请提供一种语音采集控制系统，包括上述的语音采集装置与上述的控制器，所述语音采集装置运行时执行上述的控制方法。

在本申请中，其在提供的语音采集装置上增设了语音活动检测模块，该语音活动检测模块可在低功耗模式下，检测到语音采集处理模块输出的语音信号时，向控制器发送唤醒信号，来唤醒控制器。因而，采用了本语音采集装置的语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得采用了本语音采集装置的语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，采用了本语音采集装置的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其有益效果显而易见。

图1是本申请实施例提供的语音采集装置的一种结构连接框图。

图2是本申请实施例提供的语音采集装置的另一种结构连接框图。

图3是本申请实施例提供的一种语音采集装置的控制方法的流程框图。

图4是本申请实施例提供的另一种语音采集装置的控制方法的流程框图。

图5是本申请实施例提供的又一种语音采集装置的控制方法的流程框图。

图6是本申请实施例提供的控制器的一种结构连接框图。

图7是本申请实施例提供的控制器的另一种结构连接框图。

图8是本申请实施例提供的控制器的控制方法的一种流程框图。

图9是本申请实施例提供的语音采集控制系统的一种结构连接框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

语音采集控制系统一般由语音采集装置与控制器构成，其实时进行语音活动检测功能的通常要求是：设备长时间没有获取到人类说话的声音时，可以进入省电模式；但当检测到有声音信号时，则需马上退出省电模式，开始正常工作；设备正常工作后，立即开始正常的语音采集或识别处理。

受限于当前诸如数字麦克风等语音采集装置的设计，语音采集控制系统为了能够实时进行语音活动检测和低功耗，现有技术中，主要有2种做法：一种是在控制器内增加语音活动检测模块，语音活动检测模块通过接收数字麦克风发送过来的源源不断的DATA数据，进行语音活动检测处理，当语音活动检测模块检测到有声音活动事件时，输出唤醒信号到电源管理模块，电源管理模块将控制器的其他模块全部启动起来进入正常工作模式。这样一来，即使控制器处于低功耗模式下，控制器内的集成音频接口主模块、语音活动检测模块以及电源管理模块仍必须一直工作，控制器持续提供CLK时钟给数字麦克风，以致于数字麦克风不会进入休眠状态，从而导致整个麦克风控制系统整体功耗高。另一种是在数字麦克风及控制器外，额外增加一个语音活动检测电路，此时，数字麦克风及控制器均可进入低功耗模式，只需等待外部的语音活动检测电路来唤醒控制器，控制器再通过CLK时钟去唤醒数字麦克风，这样一来，可确保整个麦克风控制系统的功耗是比较低的，但是额外增加了语音活动检测电路，造成了整个麦克风控制系统的成本上升。

基于此，有必要提供一种新的语音采集控制系统实时进行语音活动检测的解决方案，以解决现有的语音采集控制系统实时进行语音活动检测的解决方案无法同时兼顾低功耗与低成本需求的技术问题。

在一个实施例中，如图1所示，本实施例提供一种语音采集装置100，该语音采集装置100包括语音采集处理模块110与语音活动检测模块120。其中，语音采集处理模块110，其配置为低功耗模式下，处于第一采集状态，采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块。语音活动检测模块120，其配置为低功耗模式下，处于运行状态，并在检测到第二语音信号时，向控制器(未图示)发送唤醒信号，以唤醒控制器。

需要说明的是，本实施例的语音采集装置100具有两种模式，一种为工作模式，另一种为低功耗模式(或省电模式)，在使用过程中，语音采集装置100可在工作模式与低功耗模式之间自由切换。语音采集装置100处于低功耗模式下，语音采集处理模块110处于第一采集状态，语音活动检测模块120处于运行状态，第一音频接口模块130处于休眠状态。

本实施例的语音采集装置100可以是数字麦克风，亦可以是其它采集语音的装置。当语音采集装置100为数字麦克风时，第一音频接口模块130可以是集成音频接口(Integrated Interchip Sound，I2S也即IIS)模块，上述的第一语音信号主要为模拟语音信号，第二语音信号主要为数字语音信号，即在低功耗模式下，语音采集装置100实时进行语音活动检测时，语音采集处理模块110实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第一语音信号，接着，语音采集处理模块110会对第一语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第二语音信号。

另外，为降低周围环境噪音的影响，提高语音采集装置100实时进行语音活动检测的检测精度，语音采集处理模块110实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第一语音信号后，还可先对第一语音信号进行降噪处理后，再对其进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第二语音信号。

在低功耗模式下，语音活动检测模块120处于运行状态，当其接收到语音采集处理模块110输出的第二语音信号(即在检测到第二语音信号)时，向控制器(未图示)发送唤醒信号，以唤醒控制器。

在本实施例中，其提供的语音采集装置100增设了语音活动检测模块120，该语音活动检测模块120可在低功耗模式下，检测到语音采集处理模块110输出的语音信号时，向控制器发送唤醒信号，来唤醒控制器。因而，采用了本语音采集装置100的语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置100的第一音频接口模块130、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得该语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，采用了本语音采集装置100的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置100与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。

在一种实施方式中，如图1所示，该语音采集装置100还包括第一音频接口模块130，其配置为低功耗模式下，处于休眠状态，并在接收到控制器发送的时钟信号时，切换为运行状态。即唤醒后的控制器会给语音采集装置100的第一音频接口模块130发送时钟信号，使得第一音频接口模块130由休眠状态切换为运行状态，同时，语音采集装置100由低功耗模式切换为工作模式。

在一种实施方式中，语音采集处理模块110，其还配置为工作模式下，处于第二采集状态，采集周围的第三语音信号，并将采集到的第三语音信号转换为第四语音信号后输出给第一音频接口模块130。第一音频接口模块130，还配置为工作模式下，处于运行状态，接收语音采集处理模块110输出的第四语音信号，并发送给控制器。语音活动检测模块110，还配置为工作模式下，处于休眠状态。

需要说明的是，语音采集装置100处于工作模式下，语音采集处理模块110处于第二采集状态，语音活动检测模块120处于休眠状态，第一音频接口模块130处于运行状态。此时，语音采集处理模块110实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号，接着，语音采集处理模块110会对第三语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号。

另外，为降低周围环境噪音的影响，提高语音采集装置100实时采集语音的采集精度，语音采集处理模块110实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号后，还可先对第三语音信号进行降噪处理后，再对其进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号。

在工作模式下，第一音频接口模块130处于运行状态，当其接收到语音采集处理模块110输出的第四语音信号时，把第四语音信号发送控制器(未图示)，以便控制器进行相应的语音数据处理。

上述实施例中，语音活动检测模块120给控制器发送的唤醒信号以及第一音频接口模块130给控制器发送的第四语音信号均可通过语音采集装置100的同一输出端口来实现，即本语音采集装置100的输出端口在原语音采集装置的输出端口仅具备语音信号输出的单一功能的基础上，增加了一个唤醒信号输出的功能，实现其端口功能复用，使得语音采集装置100的输出端口的数量不会增加和变化，进而减小了语音采集装置100的体积，及节约了语音采集装置100的成本。

在一种实施方式中，为更好地实现上述的端口功能复用，如图2所示，本实施例的语音采集装置100还包括第一复用选择模块140，其一方面配置为低功耗模式下，通过语音采集装置100的输出端口将语音活动检测模块130发送的唤醒信号发送给控制器；其另一方面配置为工作模式下，通过语音采集装置100的输出端口将第一音频接口模块130发送的第四语音信号发送给控制器。

在一个实施例中，如图3所示，本实施例提供一种语音采集装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤S110：在低功耗模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块。

具体地，如图1所示，本实施例的语音采集装置的控制方法可具体通过上述实施例的语音采集装置100来实现，此时，在低功耗模式下，语音采集装置100的语音采集处理模块110采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音采集装置100的语音活动检测模块120。

需要说明的是，在低功耗模式下，语音采集装置100实时进行语音活动检测时，语音采集处理模块110处于第一采集状态，实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第一语音信号，接着，语音采集装置100会对第一语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第二语音信号，输出给语音活动检测模块120。

另外，为降低周围环境噪音的影响，提高语音采集装置100实时进行语音活动检测的检测精度，语音采集处理模块110处于第一采集状态，实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第一语音信号后，还可先对第一语音信号进行降噪处理后，再对其进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第二语音信号，输出给语音活动检测模块120。

步骤S120：在低功耗模式下，若通过语音活动检测模块检测到第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。

具体地，如图1所示，在低功耗模式下，语音活动检测模块120处于运行状态，当其接收到语音采集处理模块110输出的第二语音信号(即在检测到第二语音信号)时，会向控制器(未图示)发送唤醒信号，以唤醒控制器。

通过上述实施例可知，为更好地实现端口功能复用，如图2所示，语音采集装置100还包括第一复用选择模块140。此时，当语音活动检测模块120接收到语音采集处理模块110输出的第二语音信号(即在检测到第二语音信号)时，会通过第一复用选择模块140经语音采集装置100的输出端口来向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。

在本实施例中，其提供的语音采集装置的控制方法，其语音采集装置能在低功耗模式下，通过内置的语音活动检测模块检测到第二语音信号时，向控制器的电源管理模块发送唤醒信号，以唤醒控制器。因而，用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，采用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。

在一个实施例中，如图4所示，本实施例提供另一种语音采集装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤S210：在低功耗模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S110的实施例，此处不在赘述。

步骤S220：在低功耗模式下，若通过语音活动检测模块检测到第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S120的实施例，此处不在赘述。

步骤S230：在低功耗模式下，若通过第一音频接口模块接收到控制器发送的时钟信号，则由低功耗模式切换为工作模式。

具体地，如图1所示，由于唤醒后的控制器会给语音采集装置100的第一音频接口模块130发送时钟信号。此时，在低功耗模式下，若第一音频接口模块130接收到控制器发送的时钟信号，则语音采集装置100由低功耗模式切换为工作模式。

步骤S240：在工作模式下，将第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态。

具体地，如图1所示，当语音采集装置100由低功耗模式切换为工作模式后，语音采集装置100会将第一音频接口模块130由休眠状态切换为运行状态，将语音采集处理模块110由第一采集状态切换为第二采集状态，将语音活动检测模块120由运行状态切换为休眠状态。

在本实施例中，其提供的语音采集装置的控制方法，其语音采集装置能在低功耗模式下，通过内置的语音活动检测模块检测到第二语音信号时，向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。唤醒后的控制器会给其内置的第一音频接口模块发送时钟信号，使其由低功耗模式切换为工作模式。因而，用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，采用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。

在一个实施例中，如图5所示，本实施例提供又一种语音采集装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤S310：在低功耗模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S110的实施例，此处不在赘述。

步骤S320：在低功耗模式下，若通过语音活动检测模块检测到第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒控制器。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S120的实施例，此处不在赘述。

步骤S330：在低功耗模式下，若通过第一音频接口模块接收到控制器发送的时钟信号，则由低功耗模式切换为工作模式。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S230的实施例，此处不在赘述。

步骤S340：在工作模式下，将第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态。

具体地，本步骤的具体实施过程请参照步骤S240的实施例，此处不在赘述。

步骤S350：在工作模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第三语音信号，并将采集到的第三语音信号转换为第四语音信号输出给第一音频接口模块。

具体地，如图1所示，在工作模式下，通过语音采集处理模块110采集周围的第三语音信号，并将采集到的第三语音信号转换为第四语音信号输出给第一音频接口模块130。

需要说明的是，语音采集装置100实时进行语音采集时，语音采集处理模块110处于第二采集状态，实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号，接着，语音采集装置100会对第三语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号，输出给第一音频接口模块130。

另外，为降低周围环境噪音的影响，提高语音采集装置100实时采集语音的采集精度，语音采集处理模块110处于第二采集状态，实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号后，还可先对第三语音信号进行降噪处理后，再对其进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号，输出给第一音频接口模块130。

步骤S360：在工作模式下，通过第一音频接口模块接收语音采集处理模块输出的第四语音信号，并将第四语音信号发送给控制器。

具体地，如图1所示，在工作模式下，第一音频接口模块130处于运行状态，当其接收到语音采集处理模块110输出的第四语音信号时，会将第四语音信号发送给控制器，以便控制器进行相应的语音数据处理。

在本实施例中，其提供的语音采集装置的控制方法，其语音采集装置能在低功耗模式下，通过内置的语音活动检测模块检测到第二语音信号时，向控制器的电源管理模块发送唤醒信号，以唤醒控制器。唤醒后的控制器会给其内置的第一音频接口模块发送时钟信号，使其由低功耗模式切换为工作模式，在工作模式下，其能正常进行语音采集识别处理。因而，用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，采用了本语音采集装置的控制方法的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。

在一个实施例中，如图6所示，本实施例提供一种控制器200，该控制器200包括第二音频接口模块210、电源管理模块220以及数据处理模块230，其中，第二音频接口模块210，其配置为低功耗模式下，处于休眠状态。电源管理模块220，其配置为低功耗模式下，接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号后，将控制器200由低功耗模式切换为工作模式。数据处理模块230，配置为低功耗模式下，处于休眠状态。

需要说明的是，本实施例的控制器200具有两种模式，一种为工作模式，另一种为低功耗模式(或省电模式)，在使用过程中，控制器200可在工作模式与低功耗模式之间自由切换。控制器200处于低功耗模式下，第二音频接口模块210处于休眠状态，数据处理模块230处于休眠状态。当电源管理模块220接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号后，控制器200将由低功耗模式切换为工作模式。

在本实施例中，其提供的控制器，其电源管理模块配置为低功耗模式下，接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号后，将控制器由低功耗模式切换为工作模式。因而，本控制器无需再内置语音活动检测模块，而采用了本控制器的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。同时，该语音采集控制系统在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗。

在一种实施方式中，如图6所示，第二音频接口模块210还配置为工作模式下，处于运行状态，接收数据处理模块230发送的控制信号，并根据控制信号向语音采集装置发送时钟信号，及接收语音采集装置发送过来的第四语音信号，并将第四语音信号发送给数据处理模块230。数据处理模块230，还配置为工作模式下，处于运行状态，向第二音频接口模块230发送控制信号，并接收第二音频接口模块240发送的第四语音信号，及对第四语音信号进行相应的语音数据处理。

即电源管理模块220接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号后，先向数据处理模块230供电，唤醒数据处理模块230，使得数据处理模块230由休眠状态切换为运行状态，运行状态下的数据处理模块230会向第二音频接口模块210发送控制信号，当第二音频接口模块210接收到数据处理模块230发送过来的控制信号后，会根据该控制信号向语音采集装置发送时钟信号，以唤醒该语音采集装置。唤醒后的语音采集装置会向第二音频接口模块210发送第四语音信号(该第四语音信号为语音采集装置唤醒后实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号后，对第三语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号所得)，第二音频接口模块210接收到第四语音信号后，会发送给数据处理模块230，数据处理模块230接收到第二音频接口模块240发送的第四语音信号后，会对第四语音信号进行相应的语音数据处理。

上述实施例中，语音采集装置给控制器200的电源管理模块220发送的唤醒信号以及给控制器200的第二音频接口模块210发送的第四语音信号均可通过控制器200的同一输入端口来实现，即在原本控制器200的输入端口仅具备语音信号输入的单一功能的基础上，增加一个唤醒信号输入的功能，实现端口功能复用，使得控制器200的输出端口的数量不会增加和变化，进而减小了控制器200的体积，及节约了控制器200的成本。

在一种实施方式中，为更好地实现上述的端口功能复用，如图7所示，本实施例的控制器200还包括第二复用选择模块240，其一方面2配置为低功耗模式下，通过控制器200的输入端口将语音采集装置发送过来的唤醒信号发送给电源管理模块220。其另一方面配置为工作模式下，通过控制器200的输入端口将语音采集装置发送过来的第四语音信号发送给第二音频接口模块210。

在一个实施例中，如图8所示，本实施例提供一种控制器的控制方法，包括以下步骤：

步骤S410：在低功耗模式下，若通过电源管理模块接收到语音采集装置发送过来的唤醒信号，则由低功耗模式切换为工作模式。

具体地，如图6所示，本实施例的控制器的控制方法可具体通过上述实施例的控制器200来实现，此时，在低功耗模式下，若通过电源管理模块220接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号，则由低功耗模式切换为工作模式。

需要说明的是，本实施例的控制器200具有两种模式，一种为工作模式，另一种为低功耗模式(或省电模式)，在使用过程中，控制器200可在工作模式与低功耗模式之间自由切换。

通过上述实施例可知，为进一步实现端口功能复用，如图7所示，控制器200还包括第二复用选择模块240。此时，第二复用选择模块240将控制器200的输入端口接收到唤醒信号发送给电源管理模块220。

步骤S420：在工作模式下，将数据处理模块及第二音频接口模块依次由休眠状态切换为运行状态。

具体地，如图6所示，控制器200处于低功耗模式下，第二音频接口模块210处于休眠状态，数据处理模块230处于休眠状态。而当控制器200处于工作模式下，则将数据处理模块230及第二音频接口模块210依次由休眠状态切换为运行状态。

步骤S430：在工作模式下，通过第二音频接口模块接收数据处理模块发送过来的控制信号，并根据该控制信号向语音采集装置发送时钟信号，以唤醒该语音采集装置。

具体地，如图6所示，当控制器200处于工作模式下，数据处理模块230及第二音频接口模块210均处于运行状态，运行状态下的数据处理模块230会向第二音频接口模块210发送控制信号，当第二音频接口模块210接收到数据处理模块230发送过来的控制信号后，会根据该控制信号向语音采集装置发送时钟信号，以唤醒该语音采集装置。

步骤S440：在工作模式下，通过第二音频接口模块接收语音采集装置发送过来的第四语音信号，并将该第四语音信号发送给数据处理模块来进行相应的语音数据处理。

具体地，如图6所示，唤醒后的语音采集装置会向第二音频接口模块210发送第四语音信号(该第四语音信号为语音采集装置唤醒后实时采集周围环境声音，得到原始的模拟语音信号作为第三语音信号后，对第三语音信号进行信号放大与模数转换等处理，使得原始的模拟语音信号转换为相应的数字语音信号，以作为第四语音信号所得)，第二音频接口模块210接收到第四语音信号后，会发送给数据处理模块230，数据处理模块230接收到第二音频接口模块240发送的第四语音信号后，会对第四语音信号进行相应的语音数据处理。

在本实施例中，其提供的控制器的控制方法，其在电源管理模块接收到语音采集装置(未图示)发送过来的唤醒信号后，将控制器由低功耗模式切换为工作模式，工作模式下，其第二音频接口模块正常向语音采集装置发送时钟信号，以唤醒语音采集装置，其数据处理模块正常处理语音采集装置发送过来的语音信号。因而，在本控制器的控制方法下，其控制器无需再内置语音活动检测模块，而采用了本控制器的控制方法的语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了该语音采集控制系统的成本。同时，该语音采集控制系统在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗。

在一个实施例中，如图9所示，本实施例提供一种语音采集控制系统，该语音采集控制系统包括上述实施例中的语音采集装置100与上述实施例中的控制器200，当语音采集装置100运行时，执行上述实施例中的语音采集装置的控制方法。

需要说明的是，本实施例的语音采集控制系统具有两种模式，一种为工作模式，另一种为低功耗模式(或省电模式)，在使用过程中，语音采集控制系统可在工作模式与低功耗模式之间自由切换。在低功耗模式下，语音采集处理模块110采集周围的第一语音信号，并将采集到的第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块120，语音活动检测模块120在检测到第二语音信号时，向电源管理模块120发送唤醒信号，在电源管理模块220接收到该唤醒信号，使得控制器200由低功耗模式切换为工作模式后，数据处理模块230向第二音频接口模块210发出控制信号，第二音频接口模块210根据该控制信号向第一音频接口模块130发送时钟信号，使得语音采集装置100由低功耗模式切换为工作模式，此时，整个语音采集控制系统完成由低功耗模式到工作模式的整个切换过程。

在本实施例中，其提供的语音采集控制系统的语音采集装置增设了语音活动检测模块，其可在低功耗模式下，检测到语音采集处理模块输出的语音信号时，向控制器的电源管理模块发送唤醒信号，来唤醒控制器。控制器唤醒后向语音采集装置的第一音频接口模块发送时钟信号，来唤醒语音采集装置。即本语音采集控制系统，其在低功耗模式下，语音采集装置的第一音频接口模块、控制器的第二音频接口模块以及控制器的数据处理模块均可处于休眠状态，使得本语音采集控制系统既能满足实时进行语音活动检测的需求的同时，又能进一步降低系统功耗，同时，本语音采集控制系统亦无需在语音采集装置与控制器之外再增设语音活动检测电路，进而大大降低了其成本。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (16)

1.一种语音采集装置，其特征在于，包括语音采集处理模块与语音活动检测模块，其中，

所述语音采集处理模块，配置为低功耗模式下，处于第一采集状态，采集周围的第一语音信号，并将采集到的所述第一语音信号转换为第二语音信号后输出给所述语音活动检测模块；

所述语音活动检测模块，配置为所述低功耗模式下，处于运行状态，并在检测到所述第二语音信号时，向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器。

2.根据权利要求1所述的语音采集装置，其特征在于，还包括第一音频接口模块，配置为所述低功耗模式下，处于休眠状态，并在接收到所述控制器发送的时钟信号时，切换为运行状态。

3.根据权利要求2所述的语音采集装置，其特征在于，在所述低功耗模式下，若所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，则所述语音采集装置由所述低功耗模式切换为工作模式。

4.根据权利要求3所述的语音采集装置，其特征在于，所述语音采集处理模块，还配置为所述工作模式下，处于第二采集状态，采集周围的第三语音信号，并将采集到的所述第三语音信号转换为第四语音信号后输出给所述第一音频接口模块；

所述第一音频接口模块，还配置为所述工作模式下，处于运行状态，接收所述语音采集处理模块输出的第四语音信号，并发送给所述控制器。

5.根据权利要求3所述的语音采集装置，其特征在于，所述语音活动检测模块，还配置为所述工作模式下，处于休眠状态。

6.根据权利要求2～5任一项所述的语音采集装置，其特征在于，还包括第一复用选择模块，配置为所述低功耗模式下，通过所述语音采集装置的输出端口将所述语音活动检测模块发送的所述唤醒信号发送给所述控制器。

7.根据权利要求6所述的语音采集装置，其特征在于，所述第一复用选择模块，还配置为工作模式下，通过所述语音采集装置的输出端口将所述第一音频接口模块发送的第四语音信号发送给所述控制器。

8.一种语音采集装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在低功耗模式下，通过语音采集处理模块采集周围的第一语音信号，并将采集到的所述第一语音信号转换为第二语音信号后输出给语音活动检测模块；

在所述低功耗模式下，若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述在所述低功耗模式下，若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器的步骤之后，还包括以下步骤：

在所述低功耗模式下，若通过第一音频接口模块接收到所述控制器发送的时钟信号，则由所述低功耗模式切换为工作模式；

在所述工作模式下，将所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将所述语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将所述语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述在所述工作模式下，将所述第一音频接口模块由休眠状态切换为运行状态，将所述语音采集处理模块由第一采集状态切换为第二采集状态，将所述语音活动检测模块由运行状态切换为休眠状态的步骤之后，还包括以下步骤：

在所述工作模式下，通过所述语音采集处理模块采集周围的第三语音信号，并将采集到的所述第三语音信号转换为第四语音信号输出给所述第一音频接口模块；

在所述工作模式下，通过所述第一音频接口模块接收所述语音采集处理模块输出的第四语音信号，并将所述第四语音信号发送给所述控制器。

11.根据权利要求8～10任一项所述的控制方法，其特征在于，所述若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则向控制器发送唤醒信号，以唤醒所述控制器的步骤具体包括：

若通过所述语音活动检测模块检测到所述第二语音信号，则通过第一复用选择模块经所述语音采集装置的输出端口来向控制器发送所述唤醒信号，以唤醒所述控制器。

12.一种控制器，其特征在于，包括第二音频接口模块、电源管理模块以及数据处理模块，其中，

所述第二音频接口模块，配置为低功耗模式下，处于休眠状态；

所述电源管理模块，配置为所述低功耗模式下，接收到语音采集装置发送过来的唤醒信号后，将所述控制器由所述低功耗模式切换为工作模式；

所述数据处理模块，配置为低功耗模式下，处于休眠状态。

13.根据权利要求12所述的控制器，其特征在于，所述第二音频接口模块，还配置为工作模式下，处于运行状态，接收所述数据处理模块发送的控制信号，并根据所述控制信号向所述语音采集装置发送时钟信号，及接收所述语音采集装置发送过来的第四语音信号，并将所述第四语音信号发送给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还配置为工作模式下，处于运行状态，向所述第二音频接口模块发送控制信号，并接收所述第二音频接口模块发送的所述第四语音信号，及对所述第四语音信号进行相应的语音数据处理。

14.根据权利要求12或13所述的控制器，其特征在于，还包括第二复用选择模块，配置为低功耗模式下，通过所述控制器的输入端口将所述语音采集装置发送过来的所述唤醒信号发送给所述电源管理模块。

15.根据权利要求14所述的控制器，其特征在于，所述第二复用选择模块，还配置为工作模式下，通过所述控制器的输入端口将所述语音采集装置发送过来的第四语音信号发送给所述第二音频接口模块。

16.一种语音采集控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的语音采集装置与如权利要求12-15任一项所述的控制器，所述语音采集装置运行时执行如权利要求8-11任一项所述的控制方法。

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