CN114175681A - 用于声学刺激检测的具有自适应阈值的压电mems装置 - Google Patents

用于声学刺激检测的具有自适应阈值的压电mems装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114175681A
CN114175681A CN202080035895.6A CN202080035895A CN114175681A CN 114175681 A CN114175681 A CN 114175681A CN 202080035895 A CN202080035895 A CN 202080035895A CN 114175681 A CN114175681 A CN 114175681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
signal
threshold
sound
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080035895.6A
Other languages
English (en)
Inventor
R·J·利特尔
M·卡弗尔
薛淑婉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Technologies Inc
Original Assignee
Vesper Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vesper Technologies Inc filed Critical Vesper Technologies Inc
Publication of CN114175681A publication Critical patent/CN114175681A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • H04R3/06—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response of electrostatic transducers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3215—Monitoring of peripheral devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/16—Sound input; Sound output
    • G06F3/167—Audio in a user interface, e.g. using voice commands for navigating, audio feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
    • G10L2025/783—Detection of presence or absence of voice signals based on threshold decision
    • G10L2025/786—Adaptive threshold
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/03—Aspects of the reduction of energy consumption in hearing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

描述了一种包括自适应声学检测电路和诸如麦克风等的声学传感器装置的装置。除了传感器之外，该装置还包括如下的电路：该电路被配置为检测传感器的输入刺激何时满足自适应阈值，并且还被配置为在检测到时产生引起装置的性能调整的信号，其中自适应阈值是根据检测到的、装置所处环境的声音的改变而随时间变化的阈值。

Description

用于声学刺激检测的具有自适应阈值的压电MEMS装置
要求优先权
本申请在美国35U.S.C.§119(e)的规定下要求2019年3月14日递交的美国临时申请62/818,140的优先权，其整体内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及声学感测，特别涉及如在诸如智能扬声器等的语音激活装置和其他类型的声音激活装置中使用的、诸如麦克风等的传感器的使用。
背景技术
随着物联网的发展以及声学激活装置的更多使用，声学激活装置面临的挑战之一是降低功耗。一般，声学感测装置感测可能在不频繁的时间间隔内发生的声学信号(声音、振动等)。为了应对声学激活装置的功耗问题，一个方法是声学唤醒检测。在声学唤醒检测的情况下，通常声学检测器电路包括在声学激活装置中并且保持在消耗功率的活动状态中，而声学激活装置的其余部分处于关闭或休眠状态。当声学检测器电路检测到事件时，声学检测器电路生成使得电力被切换到声学激活装置的其余部分的信号。声学检测器电路也可以是由处理器执行的算法。压电换能器是一种将(例如，由声音或输入压力产生的)电荷转换成能量的电声换能器。
发明内容
根据一方面，一种装置，包括：传感器元件；以及电路，其被配置为检测对所述传感器的输入刺激何时满足自适应阈值，并且还被配置为在检测到时产生引起所述装置的性能调整的信号，其中，所述自适应阈值是根据检测到的、所述装置所处环境的声音的改变而随时间变化的阈值。
实现可以包括以下特征其中之一或者两个或更多个以下特征的组合。所述电路可以是第一电路，并且所述装置还可以包括：第二电路，用于处理检测到之后的输入，其中，所述第二电路被配置为相对于在检测到之前的所述第二电路的功率水平而增高在检测到之后的所述第二电路的功率水平。所述装置还可以被配置为在检测到满足所述自适应阈值的输入刺激之前，输出表示一个或多个声音水平的数据。所述输出数据可以表示频率或时间上的多个声音水平。所述装置还可以包括：放大器电路，其被配置为跟踪所述装置的环境中的亚阈值声音信号、所述装置的环境中的阈值声音信号以及所述装置的环境中的超阈值声音信号。所述放大器电路还可以对所述装置的环境中的所述亚阈值声音信号、所述装置的环境中的所述阈值声音信号以及所述装置的环境中的所述超阈值声音信号求和。
在一些实现中，所述电路可以包括：放大器，其被配置为向所述输入刺激施加增益以放大所述输入刺激，其中，所述增益是所述装置的环境中的所述亚阈值声音信号、所述装置的环境中的所述阈值声音信号以及所述装置的环境中的所述超阈值声音信号的总和。所述电路可以包括：带通滤波器组，其包括多个滤波器以使得所述自适应阈值能够在不同频带中自适应。所述电路包括：RMS至DC转换器，其被配置为接收所述输入刺激；以及放大器，其被配置为：从所述RMS至DC转换器接收所述输入刺激，并且根据背景声音水平放大输入信号。所述电路可以被配置为检测多个频带中的声音信号，并且还被配置为检测所述多个频带中的至少多个声音信号的声音水平在指定时间量内何时相对于在先前时间检测到的其他声音信号的声音水平而增高或降低。例如，所述电路可以被配置为在所述多个频带中的所述至少多个声音信号的声音水平在所述指定时间量内增高的情况下，增高所述自适应阈值的值，其中增高的所述值与检测到的声音水平的增高相对应；以及在所述多个频带中的所述至少多个声音信号的声音水平在所述指定时间量内降低的情况下，降低所述自适应阈值的值，其中降低的所述值与检测到的声音水平的降低相对应。自适应阈值可以是非固定阈值。装置可以是麦克风、声学换能器或MEMS压电换能器。
根据另一方面，一种自适应声学检测电路，用于检测传感器的输入刺激何时满足自适应阈值，所述检测电路包括：带通滤波器，用于接收来自所述传感器的输出；以及电路，其被馈送有带通滤波器输出，并且被配置为：检测所述传感器的输出何时满足自适应阈值，并在检测到时产生引起装置的性能调整的信号，其中所述自适应阈值根据所述装置所处环境中的检测到的刺激的逐渐改变而随时间变化。
实现可以包括以下特征其中之一或者两个或更多个以下特征的组合。所述电路还可以包括：转换器电路，用于将来自所述带通滤波器电路的信号转换成大致DC信号；固定增益放大器，用于放大所述大致DC信号；阈值电路，用于建立可变阈值水平；以及比较器电路，其具有由放大的大致DC信号馈送的第一输入和由所述可变阈值水平馈送的第二输入，以根据所述放大的大致DC信号的值相对于所述可变阈值水平的值而产生检测信号。所述带通滤波器、所述转换器和所述固定增益放大器可以包括所述电路的第一通道，并且所述电路还可以包括：至少一个附加通道，其包括带通滤波器、转换器和固定增益放大器；以及求和放大器，用于接收来自所述第一通道和所述至少一个附加通道的输出，以提供馈送到所述第一输入的输出。所述第一通道的带通滤波器和所述至少一个附加通道的带通滤波器具有不同频率的通带。
在一些实现中，所述电路还包括：可变增益放大器，其具有用于接收输入信号的输入、控制端口和用于提供放大的输出信号的输出；比较器电路，其具有耦合到所述可变增益放大器的输出的第一输入和由固定阈值水平信号馈送的第二输入，以根据所述放大的输出信号的值相对于所述阈值水平的固定值而产生检测信号；以及反馈电路，用于产生控制所述可变增益放大器的增益的控制信号。所述反馈电路可以包括：整流器，用于将所述转换器电路的输入处的信号转换成大致DC信号；模数转换器，用于将所述大致DC信号转换成数字信号；以及控制逻辑，用于接收所述数字信号并且确定馈送到所述可变增益放大器的控制端口的所述控制信号的值。反馈电路可以包括耦合在整流器和模数转换器之间的低通滤波器。该电路还可以包括串联耦合在可变增益放大器的输出和比较器电路的输入之间的高通滤波器和低通滤波器。
根据另一方面，一种方法，包括：检测对装置的传感器的输入刺激何时满足一个或多个检测标准，其中，所述一个或多个检测标准其中至少之一包括自适应阈值，该自适应阈值根据检测到的、所述装置所处环境的声音的改变而随时间变化；在检测到时产生信号，该信号通过使得所述装置的电路相对于在检测到之前该电路的功率水平而增高该电路的功率水平来引起所述装置的性能调整；以及使用具有增高的功率水平的所述电路来处理所述装置的输入。
实现可以包括以下特征其中之一或者两个或更多个以下特征的组合。可以接收表示所述装置所处环境中的一个或多个声音水平的数据；以及可以至少部分地基于所述一个或多个声音水平以及表示所述装置的环境中的先前检测到的声音水平的数据来调整所述自适应阈值。所述一个或多个声音水平可以包括在指定时间量内所述装置的环境中的平均声音水平。所述一个或多个声音水平可以包括与第一频带相对应的第一声音水平以及与第二频带相对应的第二声音水平，所述第一频带和所述第二频带包括不同的频率。在所述一个或多个声音水平其中至少之一在指定时间量内相对于所述装置的环境中先前检测到的声音水平而增高的情况下，可以增高所述自适应阈值，其中，所述自适应阈值的增高与所述一个或多个声音水平其中至少之一的检测到的增高相对应。在所述一个或多个声音水平其中至少之一在指定时间量内相对于所述装置的环境中先前检测到的声音水平而降低时，可以降低所述自适应阈值，其中，所述自适应阈值的降低与所述一个或多个声音水平其中至少之一的检测到的降低相对应。可以在检测到输入刺激之前接收表示一个或多个声音水平的数据。装置可以包括麦克风、声学换能器或MEMS压电换能器。
压电微机电系统(MEMS)装置具有即使在不存在启动这样的压电装置的偏置电压的情况下也能由刺激致动的固有能力，以提供大范围刺激信号的超低功率检测。压电MEMS麦克风可以利用该效应，并且可以被包括在如下电路中，该电路将基于指示检测到(有效的)声学刺激的规定最小(固定)声学输入水平来产生信号，以通过该电路进行进一步的动作，即模式进入到更高性能状态、开启系统内的其他组件、开始数字获取以进一步研究声学刺激等。
在非常嘈杂的环境(因为背景噪声可能持续高于阈值，导致装置持续消耗功率)和非常安静的环境(其中自然语音水平不太可能超过阈值水平)中使用固定声学输入水平会导致性能不佳。
根据上述方面的自适应声学水平(例如，阈值)电路通过在嘈杂环境中增高阈值和在安静环境中降低阈值来提供刺激检测方面的更高精度。针对环境的阈值可以与装置所处环境的背景噪声的平均值相关，或者可以与背景噪声的平均值成比例，或者可以被定义为噪声水平，在高于该噪声水平时，装置用信号通知系统。
在换能器装置用作麦克风的情况下，这样的压电MEMS换能器装置可在包括虚拟数字助理装置、智能扬声器、远程控制器、安全照相机、耳机、手机麦克风等这样的电子装置所用的自适应唤醒声音信号检测电路中使用。可替代地，换能器装置可以是用于感测其他物理量(例如，热、振动等)的传感器装置。自适应阈值调整到背景水平而非具有预设且固定的阈值，使得检测电路检测到与背景噪声不同的“相关”事件。
各方面包括相应的计算机系统、设备、记录在一个或多个计算机存储装置上的计算机程序产品以及方法。
在附图和以下描述中阐述本公开的一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求，本公开的其他特征、目的和优点将变得明显。
附图说明
图1是具有自适应唤醒声音检测电路的装置/系统的框图。
图2A、2B、2C和图3是自适应检测电路的框图。
图3A和3B是在图2A、2B和图3中使用的电路的框图。
图4A-4D是针对各种情景的声压水平对时间的图。
图5、5A-5C是包括检测电路的装置的框图。
图6A-6B是检测电路的框图。
图7A-7B是示出输入到检测电路的波形和来自检测电路的输出信号的图。
图8A-8B和图9是示出系统中的检测电路的框图。
图10是流程图。
具体实施方式
由于用于实现换能器的例如AIN、PZT等的材料的压电效应，压电微机电系统(MEMS)装置具有即使在没有用于换能器的偏置电压的情况下也由刺激致动的固有能力。这样的物理特性使压电MEMS装置能够提供大范围刺激信号的超低功率检测，并提供对专用集成电路(ASIC)内的检测电子器件更深度的集成，而不需要系统级的专用电子器件和未优化换能器功率性能的附加块。
MEMS电容式麦克风需要电荷泵来为背板提供极化电压。电荷泵需要时钟和储存电容器来储存泵送到背板上的电荷。需要多个级来将极化电压提升到所需的水平。初始开启时，需要时间来实现基于时钟频率、储存电容器大小以及可用源电压的所需水平。
压电MEMS装置不需要电荷泵。此外，由于刺激引起机械应力，总是生成由压电效应生成的电荷。由此，可以利用超低功率电路将该电荷转换成电压，并且通过简单增益电路提供相对于压电MEMS装置上感应到的机械应力的输出。不需要更高的电压来实现更高的换能器灵敏度。
利用压电MEMS麦克风并利用该效应的一个特定应用是如下电路，该电路将基于指示检测到声学刺激(例如，关键字或短语)的规定最小(固定)声学输入水平来产生信号。系统和/或麦克风可以进一步利用该信号来进行进一步的动作，即进入到更高性能状态的模式、开启系统内的其他组件、开始数字获取以进一步研究声学刺激并识别其分量。
在非常嘈杂的环境(因为背景噪声可能持续高于阈值，导致装置持续消耗功率)和非常安静的环境(其中自然语音水平不太可能超过阈值水平)中使用最小的固定声学输入水平会导致性能不佳。
自适应声学水平(例如阈值)不是具有固定声学输入水平，而是通过在嘈杂环境中增高阈值并且在安静环境中降低阈值来提供刺激检测方面的更高精度。如本文所述，在图2的一些实现中，阈值可以与装置所处环境的背景噪声的平均值相关。在诸如图2和图3的一些变型等的其他实现中，阈值可以与背景噪声的平均值成比例。在图3的示例中，阈值可以是平均值的大约4.6倍。可替代地，阈值可以定义为噪声水平，在高于该噪声水平时，装置用信号通知系统(或改变DOUT值)。
参考图1，电子装置(或系统)10被示出为包括压电MEMS换能器装置12(“换能器装置12”)，更具体地包括压电MEMS麦克风。换能器装置12耦合到自适应唤醒声音信号检测电路14(“检测电路14”)，该唤醒声音信号检测电路14耦合到可以包括用于处理声音的电子器件的装置电路15。电子装置10可以是使用换能器装置12的任意类型的电子装置。这样的电子装置10的非限制性示例包括诸如
Figure BDA0003352792600000071
(亚马逊公司)和
Figure BDA0003352792600000072
(亚马逊公司)等的虚拟数字助理装置、智能扬声器、远程控制安全照相机、耳机、手机麦克风。检测电路14检测输入刺激并输出使装置电路15通电的信号DOUT。在该示例中，检测电路14被配置为基于根据环境的声音水平增高或降低的自适应阈值来检测输入刺激。
检测电路14提供浮动或动态阈值信号水平(对应于声音水平)，在该水平下，装置10(图1)将工作从较低功率水平(睡眠状态)调整到较高功率水平(唤醒状态)，在该较高功率水平下，装置10基于换能器装置12(例如，在用作麦克风的情况下)接收到的声学信号进行语音信号处理或话音检测等。可替代地，换能器装置12可以是感测其他物理量(例如，热、振动等)的传感器装置。
检测电路14不是具有预设且固定的声音水平阈值(用于将装置10从较低功率水平转变到较高功率水平)，而是具有调整到背景声音水平的自适应阈值，使得检测电路14检测到例如不同于背景噪声的那些事件等的“相关”听觉事件。在检测器以固定阈值水平工作的情况下，这样的检测器尤其是在具有非常响的背景噪声特征的环境和非常安静的背景噪声特征的环境中、以及/或者在非常响的背景噪声特征和非常安静的背景噪声特征之间变化的环境中将不能调整以适应背景噪声的变化，从而导致检测相关听觉事件方面的准确性降低。
在响的噪声环境中，换能器装置12(例如，麦克风)接收声音输入，并且检测电路14产生使得装置电路15通电的信号。在检测电路14(由于响的噪声环境)持续检测到输入刺激的存在的情况下，装置电路15总是保持在唤醒模式，使得装置(或系统)10消耗功率，然而不存在真正有效的输入刺激(例如，诸如人类语音命令等的输入)。在安静的环境中，自然的语音水平通常不会唤醒装置(或系统)10，使得装置(或系统)10似乎对用户没有反应。通过使用具有自适应阈值的检测电路14，装置(或系统)10避免在高噪声环境中保持在高功率模式，并且还避免错过例如在低声学水平环境中的声音等的相关输入刺激。
参考图2A，示出了检测电路14。检测电路14是自适应检测电路，其能够调适信号水平(声音的表示)。图3将描述该检测电路的一个变型，其能够使信号水平适应不同频带中的不同功率水平。
检测电路14包括带通滤波器20和均方根(RMS)/直流(DC)转换器21，该转换器21接收例如作为来自诸如麦克风等的换能器装置12的输出电压信号而产生的输入信号Vin。RMS/DC转换器21将Vin转换成DC信号水平，并将该DC信号馈送到放大器电路22，以将DC信号的幅度增大(或放大)指定量。
放大的DC信号VO输入到被配置为选择多个输入的最小值的逻辑电路24。表示最大阈值的另一信号26也输入到逻辑电路24。最大阈值是或者可以是(可以使用下面参见图5A等讨论的方式来计算的)预先指定的固定阈值。逻辑电路24在放大的DC信号(Vo)的最小值(或较低值)和最大阈值VT之间进行选择，以提供作为阈值声音水平的信号VTout。通过这样做，检测电路14实现随着背景声音水平的增高而增高并且随着背景声音水平的降低而降低的自适应阈值。因此，检测电路14使得装置能够在嘈杂的背景声音水平(无需包括检测电路14的系统10保持在较高功率模式)和较安静的背景声音水平中检测相关听觉事件。
检测电路14还包括比较器26(例如，锁存比较器)，其将Vin与VT进行比较。由包括检测电路14的系统10处理比较器26的输出(DOUT)，以判断是否将系统10从低功率模式转变到高功率模式。最小值和最大阈值的确定可以根据下面讨论的原理进行调整。
在图2A-3的各个示例中，比较器(例如，比较器26)将作为伪“实时”信号的未缓冲信号与阈值进行比较。数字实现通常将缓冲一定量的数据，因此数字实现不需要很快，因此这种数字实现可以将数字数据划分成窗口(例如，每窗口20毫秒的数据)，并且将当前窗口中的平均能量水平与若干先前窗口中的平均能量水平进行比较。在没有缓冲数据的模拟实现中，20毫秒延迟可能是过长的延迟。因此，模拟实现需要比等效的数字实现更快。因此，图2A-3的这些电路将实际声压波形(可以包括声压波形的滤波版本)与阈值进行比较。这样，图1的系统将足够快地被唤醒并捕获唤醒字(或其他有效事件)。
在一些示例中，检测电路14还在检测到不同频带中满足自适应阈值的输入刺激之前输出表示一个或多个声音水平的信号。例如，系统10可以被配置为在检测电路14检测到输入刺激并且系统12通电之前向一个或多个外部系统报告出背景声音水平(或能量)。
现在参考图2B，示出了替代检测电路14b。检测电路14b被配置为包括与(图2A的)检测电路14a相对应的多个通道11a-11n，并且还包括求和放大器30，该求和放大器30对来自多个通道11a-11n(如上所述，各个通道包括相应的带通滤波器20、均方根(RMS)/直流(DC)转换器以及放大器电路22)的输入信号进行求和，以提供与阈值进行比较的求和后的Vin信号。
参考图2c，示出了另一替代检测电路14c。检测电路14c是自适应检测电路，其使阈值适应输入信号水平(例如，声音或其他声学输入的表示)中的变化。该检测电路14c是与图2A、2B的检测电路14a-14b类似的动态自适应的，但是以不同的方式工作来检测声音或声学。替代检测电路14c包括被馈送(例如，来自诸如麦克风等的输入感测装置的)输入信号的具有固定增益量的放大器25a，该输入信号被放大标称增益量。将放大信号馈送到高通滤波器25b，以滤除不想要的DC偏移电压并且去除不感兴趣的非常低的频率分量。高通滤波器25b的输出馈送到具有输入、输出以及控制输入的可变增益放大器25c。可变增益放大器25c的输出是放大的信号。反馈回路28所提供的控制信号对可变增益放大器25c的输出信号被施加的增益进行控制。
来自可变增益放大器25c的输出放大信号耦合到被放置在一起以形成带通滤波器的低通滤波器25d和高通滤波器25e。如果需要，这些滤波器25d、25e可以去除不想要的DC偏移，并且可以用于根据应用来滤除信号中不想要的部分。该信号被馈送到例如比较器27的正输入端，并且与位于例如比较器27的负输入端的固定阈值29进行比较。尽管在这种情况下将信号与固定值进行比较，但是阈值实际上是浮动的，因为施加到放大器25c的输出处的信号的增益由反馈回路28控制，该反馈回路28包括整流器电路28a、另一低通滤波器28b、模数转换器28c(例如，三位模数转换器)以及产生控制信号以控制可变增益放大器25c的增益的控制逻辑28d。
如图所示，反馈回路28耦合到比较器27的输入。该信号被馈送到整流器28a，并且来自整流器28a的整流信号被馈送到低通滤波器28b(以进行图2A中的RMS/DC转换器的功能)，以提供伪RMS(均方根)输出信号值。该伪RMS输出信号被馈送到3位ADC 28c以提供三位的数字输出，该数字输出用于判断进入比较器27的输入端子的信号水平是太高、太低还是在设置范围内。该数字输出被馈送到控制逻辑28d，并且控制逻辑判断输入信号水平的状态。如果到比较器的输入信号太低，则ADC输出是低的，并且这使得控制逻辑产生被馈送到可变增益放大器25c以增高可变增益放大器25c的增益的控制信号。如果比较器的输入信号太高，则ADC的输出是高的，并且这使得控制逻辑产生被馈送到可变增益放大器25c以降低可变增益放大器25c的增益的控制信号。如果信号处于适当的水平，则控制逻辑不改变可变增益放大器25c的增益。
由于电路定时的原因，控制逻辑工作缓慢并且仅以例如半秒间隔(或其他时间增量)改变增益。因此，增益仅响应于输入信号水平的缓慢变化。该反馈回路28控制增益，使得进入比较器27的RMS水平近似恒定。此外，可变增益块中的增益值是声音水平的指示。该增益值可以从电路14c通信出去，以在DOUT改变之前提供声音水平的指示。
现在参考图3，替代自适应检测电路14’被示出为包括例如通道a至通道n等的多个通道。通道a至通道n(CH1-CHn)各自被馈送来自输入端31的输入信号，并且通道CH1-CHn各自分别包括例如布置在换能器装置12(例如，图1的麦克风)和检测电路14’的输入31之间的多个带通滤波器等的带通滤波器32a-32n其中之一。带通滤波器(BPF)32a-32n各自都被调谐到特定频带(例如，根据人类听觉20Hz至20000Hz来配置)。检测电路14’具有多个通道CHa-CHn，并且各个通道提供输出信号。
多个通道CHa-CHn包括信号压缩器34a-34n、半波整流器36a-36n、低通滤波器38a-38n和AGC电路40a-40n。在一些实现中，如图所示的是加权电路wa-wn，其可以用于根据检测电路14’的给定应用的特定需求来对来自各个通道的单独贡献进行加权。信号压缩器34a-34n压缩从各个带通滤波器32a-32n输出的信号，而半波整流器36a-36n将压缩后的带通输入信号转换成DC值，使得能够进行附加的信号压缩和包络跟踪。低通滤波器可以滤除较高的频率分量，特别是可以滤除那些在用于对确实重要的输入刺激(例如，诸如人类语音命令等的输入)进行包络跟踪的频带之外的频率分量。放大器电路40a将能够跟踪亚阈值活动以及跨阈值活动。在一个实施例中，AGC 40a是在2014年4月的《IEEE TRANSACTIONS ONBIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS》第8卷第2期的“An Analog VLSI Implementation ofthe Inner Hair Cell and Auditory Nerve Using a Dual AGC Model”中描述的类型，其整体内容通过引用并入本文。在本说明书中，所公开的所有电路都工作在模拟域中。然而，这些电路的数字信号处理等效物可以是替代实现，并且将在数字域中工作。阈值名义上是可以在最小限制和最大限制之间逐渐浮动或变化的固定值。最小阈值和最大阈值根据诸如电路32-40的调谐来以经验确定。求和器可以实现为普通运算放大器。
检测电路14’还包括阈值电路44，该阈值电路44实现阈值算法以在“最小”值和“最大”值之间调适输出阈值信号，从而向例如锁存比较器等的比较器46提供基准值。检测电路14’具有接收控制信号的输入，该控制信号用于在“最小”值和“最大”值(可以是固定值或可变值)之间调整和调适阈值，以在输出处向锁存比较器46提供基准值。在一个实施例中，通过将输入从求和器42的输出馈送到阈值电路44来产生调适输出阈值的输入控制信号。在另一实施例中，信号由处理器(未示出)提供，该处理器可以是装置10的唤醒电路和/或电路的一部分。
锁存比较器46由来自输入31的经由求和器42聚合的输入信号(或这些信号中的单个信号)馈送，以使比较器46根据比较器46的+输入处的输入信号和比较器46的–输入处的阈值信号的相对值来切换唤醒信号的状态。当比较器46在输入+处具有等于或高于-处的阈值的输入信号时，比较器将触发信号DOUT的高状态，该信号可用作装置/系统10中的其他电路的唤醒信号。
在检测电路14’中，各个通道CHa-Chn被配置为例如基于检测到的针对该通道的Vin的频率来检测针对该通道所指定的频带中的刺激输入。通道CHa-Chn提供输出信号SOUT1至SOUTn。这些信号可以通过求和器44(例如，运算放大器)聚合，以提供DOUT。(可替代地，如果装置/系统10的电路还具有多个未示出的多个比较器，则信号SOUT1至SOUTn中的单个信号可用于唤醒装置/系统10的电路。)这些信号SOUT1至DOUTn可以共同用于音频信息的处理。具有多个滤波器的带通滤波器组各自被调谐到特定频带，这使得检测电路14’能够自适应于不同频带。
在图3的实施例中，电路32-40提供特别调谐的尖峰速率函数，该函数可以在求和装置44处对来自所有通道的所有亚阈值和超阈值活动进行求和，以向系统10提供唤醒声音触发信号。
图3A示出晶体管实现的对数放大器，其可以用作压缩器电路34a-34n。图3B示出半波整流器36a-36n的实现。这些仅仅是用于实现可以使用的这些电路34a-34n和36a-36n的说明性示例。
参考图4A，图线40示出自适应阈值42如何在特定环境中声音水平(由波形44表示)随时间增高时(随时间)增高。在该示例中，自适应阈值42基于特定环境中的声音的历史。这样，自适应阈值42根据环境的声音(例如，环境中的背景声音水平)进行调整。如本文所述，自适应阈值可以在模拟电路中实现，以实现较低的系统功耗(例如，相对于具有固定阈值的系统功耗)。这些自适应阈值也可以在麦克风的专用集成电路(ASIC)(无论是数字还是模拟电路)中实现，以实现与具有固定阈值的唤醒电路的系统功率使用和灵活性相比的低系统功率使用和灵活性。如本文进一步描述的，在“唤醒”(例如，装置被通电)之前的能量水平可以被通信到系统的其余部分。
参考图4B，图线50a-50d示出了人说话的声音波形。红线(或虚线)代表阈值。每当波形超过阈值时，麦克风会保持开启一段时间，以确保捕获整个话语。图线50a示出没有语音的安静的背景噪声。图线50b示出没有语音的适度的背景噪声。图线50c示出安静的背景噪声(～45dB)和适度的语音水平(～65dB)。图线50d示出适度的背景噪声(～60dB)和响的语音水平(～75dB)。
在实现固定阈值的装置中，该装置进行如下。在背景噪声安静的情况下(如图线50a所示)或者语音响的情况下(如图线50d所示)，性能如期望的那样。在没有语音的情况下，就节省了电力(如图线50a所示)。如图线50d所示，在有语音的情况下，捕获关键字。
然而，如图线50c所示，如果语音恰好处于适度水平，则错过关键字。因为不是第一个单词的开头而是直到第一个单词的中间才超过阈值，所以错过了关键字。如图线50b所示，如果背景噪声适度，则系统不节省任何功率。这是因为仅噪声就超过了阈值。这后两种结果(描绘在图线50b、50c中)是不期望的。不具有固定的阈值而是作为过去背景噪声水平的函数的阈值是自适应的，并且能够在语音处于适度水平时检测语音刺激，并且还能够在背景噪声适度的情况下节省功率。
参考图4C，图线52a-52d提供这样的自适应阈值的示例。在各个这些示例中，阈值(红线)是通过获取前100毫秒音频的RMS值并将该值乘以4.6而创建的。该阈值在本文中被称为“阈值#1”。在这四个示例中，如图线52a-52c所示，在4个情景中的3个情景中，行为是所期望的。如图线52a-52b所示，在没有语音存在的情况下，因为阈值会随着噪声而缩放，所以两种情况下都会省电。如图线52c所示，在存在语音的情况下，因为语音信噪比(SNR)较好，所以针对较安静的情况捕获关键字。如图线52d所示，在较响的背景噪声的情况下，由于SNR稍差，所以错过了关键字。
参考图4D，如图线54a-54d所示，非线性被添加到图4c所描绘的阈值，以确保在上述情景中的良好性能。在这些示例中，阈值是诸如0.09Pa等的固定值以及RMS值乘以4.6中的最小值。如图线54a-54d所示，由此产生的阈值在上述情景中实现了期望的结果。算法的进一步改进是可能的，这些具体的水平只是作为示例给出。然而，本文描述的自适应阈值随着输入和非线性而缩放，以应对响的背景噪声/差的信噪比。
上述实现使用听觉模型来设置例如麦克风等的传感器装置的自适应唤醒信号阈值。上面讨论的自适应听觉模型可以在模拟电路中实现，以实现非常低的功耗，或者也可以在麦克风的数字ASIC电路中实现，以实现低功耗和工作灵活性。
在图2A-3中用于确定阈值界限的一个技术使用下面描述的技术，下面描述改编自2017年2月28日递交的公开号WO 2017/151650的题为“A Piezoelectric MEMS Device forProducing a Signal Indicative of Detection of an Acoustic Stimulus”的PCT专利申请PCT/US2017/019996。
由于用于实现换能器的例如AIN、PZT等材料的压电效应，压电微机电系统(MEMS)装置具有即使在没有用于换能器的偏置电压的情况下也由刺激驱动的固有能力。该物理特性使压电MEMS装置能够提供大范围刺激信号的超低功率检测，并且提供专用集成电路(ASIC)内的检测电子器件的更深度集成，而不需要系统级的专用电子器件或未优化换能器功率性能的附加模块。
MEMS电容式麦克风需要电荷泵来为背板提供极化电压。电荷泵需要时钟和储存电容器来储存泵送到背板上的电荷。需要多个级来将极化电压提升到所需的水平。初始开启时，需要时间来实现基于时钟频率、储存电容器大小以及可用源电压的所需水平。
压电MEMS装置不需要电荷泵。此外，由于刺激引起机械应力，总是生成由压电效应生成的电荷。由此，可以利用超低功率电路将该电荷转换成电压，并且通过简单增益电路提供相对于压电MEMS装置上感应到的机械应力的输出。不需要更高的电压来实现更高的换能器灵敏度。
利用压电MEMS麦克风并利用该效应的一个特定应用是如下电路，该电路将基于指示检测到声学刺激的规定最小声学输入水平来产生信号。系统和/或麦克风可以进一步利用该信号来进行进一步的动作，即进入到更高性能状态的模式、开启系统内的其他组件、开始数字获取以进一步研究声学刺激并识别其分量。
在示例中，诸如麦克风等的声学装置的检测电路连接到作为声学装置(如图2B所示)的一部分的逻辑电路，而不是包括允许应用处理器执行逻辑的检测引脚的声学装置(如图2A和图5所示)。检测电路被设计成指示输入压力刺激何时达到规定水平。检测电路触发数字状态机以指示听到了信号。状态机使麦克风ASIC进入到更高性能状态的模式。由于压电麦克风的固有启动优势，因此该状态会立即实现。如果系统能够进入睡眠模式，数字状态机还可以用信号通知系统以从睡眠模式退出，并准备进一步处理该信号。麦克风将包含必要的逻辑，以确定周围的声学环境并决定采取哪个动作来对感测到的声学环境进行进一步的处理。
在另一示例中，如图2A和5所示，简化麦克风ASIC上所需的逻辑，以将周围声学环境的决策逻辑推入到应用处理器。于是麦克风ASIC简单地实现检测水平被设置为声学输入水平的检测电路。然后，ASIC锁存超过该阈值的声学事件，用信号通知系统并允许系统使ASIC模式进入到高性能状态，以详细询问周围声学环境。ASIC将通过具有专用输入以及专用数字输出来实现该功能，专用输入控制ASIC处于哪个模式，专用输出在麦克风处于唤醒声音模式并且声学刺激已经超过检测阈值的情况下用信号通知系统。一般地，唤醒声音包括装置(诸如麦克风、声学装置、声学换能器、声学压电换能器、压电装置以及MEMS麦克风等)的如下模式或配置，其中装置响应于检测到满足阈值输入刺激(例如，处于或高于阈值水平的音频输入)而在状态、模式或动作之间调整或转变。在另一示例中，唤醒声音包括如下模式，在该模式中，装置(例如，包括声学换能器和/或集成电路)被配置为检测声学刺激或者检测一个或多个标准的满足，并且还被配置为在检测到时进行一个或多个动作或者进行模式或状态之间的转变。
参考图5，电路100包括换能器102和检测器电路104。源极跟随器级106对换能器102所生成的电荷进行转换，并为下一级(例如锁存比较器级)提供增益。第二级是锁存比较器108，其将源极跟随器106的输出与基准电压进行比较，该基准电压被设计成以特定最小声学输入声压水平(SPL)为目标。一旦感测到该水平，锁存比较器108就锁存该事件，并提供指示该事件的信号。锁存器使用正反馈来有效地充当存储器单元。一旦锁存器断电，则被锁存的信息被清除或丢失，而例如静态随机存取存储器(SRAM)等的存储器即使断电也保留信息。如下文进一步详细描述的，所提供的信号被输出到检测引脚，该检测引脚提醒外部系统检测到SPL。通过将该信号驱动出芯片，该信号可以进一步用于控制/触发专用集成电路(ASIC)内或整个系统内的其他事件。在变型中，锁存比较器108被配置为检测声学输入(或VIN)何时满足一个或多个指定标准。检测电路可以被配置为检测各种类型的标准。这些标准包括例如语音标准(语音的检测)、关键字标准(例如，关键字的检测)、超声波标准(例如，在我们周围的换能器或声学装置附近的超声波活动的检测)以及检测脚步、机械振动/共振、枪声、打碎玻璃等的标准。
在该示例中，(例如，由前置放大器实现的)前置放大器级的带宽确定了对锁存比较器108实现的比较器级进行触发的输入信号的频谱。超低功率电子器件通常具有音频范围仍可接受的带宽。此外，脉冲声学事件会触发(比较器触发可接受的)能量的广谱增加。
还实现了辨别特定频率和频带的进一步处理，以提供(如下面进一步详细描述的，由于外部音频子系统被断电)以超低功率检测特定声学特征(即命令字、声学信号)的能力。(被配置为唤醒声音模式的)多个装置也可以实现为阵列。在该示例中，对DOUT/VOUT信号进行处理，以提供进行方向性测量、波束形成、波束转向、邻近检测和信噪比改善的能力。
参考图5A，装置200以可配置模式实现唤醒声音。在该示例中，装置200包括声学装置。装置200包括开关204、换能器202、检测电路206(例如，图2中的检测电路14或图1中的检测电路104)、集成电路(“IC”)207(以下称为“IC”207)和前置放大器208。在变型中，IC 207包括增益电路、放大器或其他电路，而不包括前置放大器208。
在该示例中，前置放大器208被配置为在工作模式下处理音频输入，并且还被配置为在检测到一个或多个指定标准之后通电。开关204被配置为例如响应于从装置200外部的处理器接收到指令，在第一模式(例如，唤醒声音模式)和第二模式(例如，正常或工作模式)之间切换装置200。开关204包括引脚210、212。一般，引脚包括(例如，被附接或安装到电路的)焊盘。引脚210是模式引脚，并且是用于控制装置200的模式的专用输入。引脚212是电压漏极(VDD)引脚，其将装置200的VDD输入到开关204。在该示例中，外部系统(例如，诸如图8A中的处理器512)通过发送(对模式引脚210)设置模式＝1(即，模式＝VDD)(其例如通过使VDD选路到检测电路206来使装置200转变到检测电路206被通电的唤醒声音模式)的模式信号来控制装置200的工作模式。在该示例中，引脚210包括焊盘，该焊盘被配置为从外部处理器接收使装置200从第一模式(例如，唤醒声音模式)切换到第二模式(例如，工作模式)的信号。在该示例中，第一模式包括检测电路206大致通电而前置放大器208大致断电的模式(例如，完全断电或消耗最少量功率的状态)。在该示例中，第二模式包括前置放大器208大致通电并且检测电路206大致断电的模式。在该示例中，装置200被配置为在检测到输入音频满足一个或多个标准时，从第一模式切换到第二模式。
在模式引脚210(经由模式信号)被设置为等于0的情况下，装置200在工作模式(例如，正常模式)下工作，在该工作模式下，通过使VDD选路到前置放大器208，来将检测电路206断电(或大致断电)并且将前置放大器通电(或大致通电)。也就是说，等于VDD的电压使IC 207模式进入到唤醒声音模式，而浮动信号或低信号使IC 207进入到正常工作的模式。模式信号被缓冲，并进一步控制电源开关204，该电源开关204将VDD选路到高性能电路(例如前置放大器208)或唤醒声音电路(例如检测电路206)。模式信号还配置输入偏置电路(例如，偏置电路218)以控制(包括在输入偏置电路中的)开关，这适当地针对换能器202配置了输入偏置网络和开关。
在该示例中，换能器202接收声学输入，并且换能器202将该声学输入转换成输入电压(VIN)。检测电路206检测声学输入何时满足一个或多个标准。在该示例中，检测电路206被配置为大致在5微安左右工作。例如，检测电路206检测VIN何时等于阈值电压或基准电压(VREF)，诸如VIN＝VREF。当检测到满足一个或多个检测标准时，检测电路206产生使检测引脚209变为“高”(例如，具有等于1的值)的信号。存在各种类型的检测标准。在示例中，检测标准包括可调整阈值。可调整阈值可通过软件或者一个或多个软件更新以及/或者一个或多个电路配置和/或设置来调整。在一个示例中，可调整阈值包括基于特定地理区域的所指定或所记录噪声水平的自适应阈值。
在该示例中，检测引脚209包括焊盘，该焊盘被配置为向外部处理器发送用于指定到换能器202的声学输入刺激满足一个或多个检测标准其中至少之一的信号。存在各种类型的包括例如声音和压力等的声学输入刺激。外部处理器或系统(例如，图8A中的处理器512)从检测引脚209接收该信号。如下面进一步详细描述的，响应于该信号，外部处理器通电或加电到(相对于处理器接收到该信号之前的功率水平)增高的功率水平。另外，响应于该信号，处理器将模式引脚210设置为低值，以使装置200从唤醒声音模式转变到工作模式。在该示例中，装置200被配置为从装置200外部的处理器接收信号，该信号用于使检测电路206断电并使前置放大器208通电。在另一示例中，装置200被配置为从装置外部的处理器接收信号，该信号用于相对于在检测到之前的检测电路206的功率水平来降低检测电路206的功率水平，并且该信号还用于相对于在检测到之前的前置放大器208的功率水平来增高前置放大器208的功率水平。
在工作模式下，IC 207中的另一电路(诸如前置放大器208等)相对于该另一电路在检测到之前的功率水平增高其第二电路的功率水平。例如，在工作模式下，前置放大器208被配置为在100-300微安的范围内工作。在该示例中，由检测电路206生成的信号通过使外部处理器向装置200发送指令，以相对于第二电路(例如，前置放大器208)在检测到之前的功率水平增高第二电路的功率水平，来引起装置200的性能调整。在该示例中，前置放大器208在检测到之前大致是断电的。一旦处于工作模式，装置200就处理声学输入202，并将VOUT(例如，引脚211)输出到外部处理器或系统以供应用处理。在该示例中，VOUT表示基于声学输入的电压来放大的输出电压。
在图5A的变型中，装置200是用于安装在基板或其他电路上的经封装的装置。经封装的装置包括用于安装声学压电换能器202、检测电路208和前置放大器208(或任意其他类型的电路)的基板。经封装的装置包括用于覆盖被安装有换能器202、检测电路208和前置放大器208(或任意其他类型的电路)的基板的壳体部。
参考图5B，装置220是装置200的变型。装置220包括逻辑电路222(以下称为“逻辑222”)而例如不包括检测引脚209。在该示例中，检测电路206被配置为当声学输入满足(被编程到检测电路中或者可由检测电路访问或读取的)一个或多个标准时产生信号。在该示例中，逻辑222被配置为实现数字状态机。检测电路206向逻辑222发送(指示检测到的)信号以触发数字状态机。(逻辑222中的)状态机例如通过使前置放大器208通电并且使检测电路206断电来使IC 207模式转换到更高性能状态。也就是说，逻辑222被配置用于相对于检测电路206在检测到之前的功率水平来降低检测电路206的功率水平，并且相对于前置放大器208在检测到之前的功率水平来增高前置放大器208的功率水平。逻辑222包括可配置为进行一个或多个指定工作的可配置的逻辑和/或软件。
逻辑222通过向开关204发送使模式引脚210变高或变低的开关信号来指示开关204切换模式。也就是说，开关204被配置为响应于从装置220的逻辑222接收到指令而从第一模式(例如，唤醒声音模式)切换到第二模式(例如，工作模式)。如果系统(例如，图8A中的外部处理器512)能够进入睡眠模式，数字状态机还用信号通知系统以从睡眠模式退出，并且准备进一步处理该信号。在该示例中，装置220本身包括逻辑222，该逻辑222用于分析周围声学环境并决定采取哪个动作来进一步处理感测到的声学环境(例如，通过决定是在唤醒声音模式下工作还是在工作模式下工作)。
在该示例中，诸如麦克风等的声学装置的检测电路连接到作为声学装置(如图5B所示)的一部分的逻辑电路，而不是声学装置包括允许应用处理器进行逻辑的检测引脚(如图5A所示)。检测电路被设计成指示输入压力刺激何时达到规定水平。检测电路触发数字状态机以指示听到了信号。状态机使麦克风ASIC模式转换为到更高性能状态。由于压电麦克风固有启动优势，因此该状态会立即实现。如果系统能够进入睡眠模式，数字状态机还可以用信号通知系统以从睡眠模式退出，并准备进一步处理该信号。麦克风将包含必要的逻辑，以确定周围声学环境并且决定对感测到的声学环境采取哪个动作来进一步处理。
在另一示例中，如图5A所示，简化麦克风ASIC上所需的逻辑，以将周围声学环境的决策逻辑推入到应用处理器。麦克风ASIC然后简单地实现检测水平被设置为声学输入水平的检测电路。然后，ASIC锁存超过该阈值的声学事件，用信号通知系统并允许系统使ASIC模式进入到高性能状态，以详细询问周围声学环境。ASIC将通过具有控制其处于哪个模式的专用输入以及在麦克风处于唤醒声音模式并且声学刺激已经超过检测阈值的情况下用信号通知系统的专用数字输出来实现该功能。一般，唤醒声音包括装置(诸如麦克风、声学装置、声学换能器、声学压电换能器、压电装置以及MEMS麦克风等)的如下模式或配置，其中装置响应于检测到满足阈值输入刺激(例如，处于或高于阈值水平的音频输入)而在状态、模式或动作之间调整或转变。在另一示例中，唤醒声音包括如下模式，在该模式中，装置(例如，包括声学换能器和/或集成电路)被配置为检测声学刺激或者检测一个或多个标准的满足，并且还被配置为在检测到时进行一个或多个动作或者进行模式或状态之间的转变。
参考图5C，示出图5A的变型。在该变型中，装置219(例如，扬声器、智能扬声器装置、智能扬声器箱等)包括第一电路217和第二电路218(例如，包括(例如，在智能扬声器箱中的)一个或多个麦克风、DSP芯片等)。在该示例中，第二电路218包括由第一电路217接通的电路。在该示例中，第二电路218包括处于休眠或断电的电路。在该示例中，当第二电路218接通时，第二电路218从较低功率状态转变到较高功率状态(相对于较低功率状态的功率状态)。在该示例中，第一电路217被配置为模式化或接通第二电路218的全部或者第二电路218的一个或多个部分。在该示例中，第一电路217包括用于感测、检测或接收例如检测到运动等的感测到的输入215a的传感器215。检测电路206、偏置电路218和开关204各自被配置为大致如前面关于图5A所述地工作。在该示例中，第一电路被配置为以大致8微安工作。第二电路被配置为使用20-350微安工作。
例如，开关204被配置为在第一模式(例如，唤醒感测输入模式)和第二模式(例如，正常或工作模式)之间切换第一电路217。一般，唤醒感测输入模式包括装置的如下模式或配置，其中装置响应于检测到满足传感器所感测到的阈值输入刺激而在状态、模式或动作之间调整或转变。
在该示例中，引脚210是模式引脚，并且是用于控制第一电路217的模式的专用输入。引脚212是电压漏极(VDD)引脚，其将第一电路217的VDD输入到开关204。在该示例中，装置219(或第二电路218)通过发送(对模式引脚210)设置模式＝1(即，模式＝VDD)(其例如通过将VDD选路到检测电路206来使第一电路217转变到检测电路206通电的唤醒感测输入模式)的模式信号来控制第一电路217的工作模式。在该示例中，引脚210包括被配置为从外部处理器接收信号的焊盘，该信号使得第一电路217从第一模式(例如，唤醒感测输入模式)切换到第二模式(例如，工作模式)。在该示例中，第一模式包括检测电路206大致通电的模式。在该示例中，第二模式包括检测电路206大致断电的模式。在该示例中，第一电路217被配置为在检测到输入满足一个或多个标准时从第一模式切换到第二模式。
在模式引脚210(经由模式信号)被设置为等于0的情况下，第一电路217在检测电路206断电(或大致断电)的工作模式(例如，正常模式)下工作。也就是说，等于VDD的电压使检测电路206模式进入到唤醒感测输入模式，而浮动信号或低信号使检测电路206模式进入到正常工作。模式信号还配置输入偏置电路(例如，偏置电路218)来控制(包括在输入偏置电路中的)开关，这适当地针对传感器215配置输入偏置网络和开关。
在该示例中，传感器215接收输入215a，并且传感器215将该输入转换成输入电压(VIN)。检测电路206检测输入何时满足一个或多个标准。在该示例中，检测电路206被配置为以大致5微安左右工作。例如，检测电路206检测VIN何时等于阈值电压或基准电压(VREF)，诸如VIN＝VREF。当检测到满足一个或多个检测标准时，检测电路206产生使检测引脚209变为“高”(例如，具有等于1的值)的信号。在该示例中，检测引脚209包括焊盘，该焊盘被配置为向第二电路218发送指定传感器215的输入215a满足一个或多个检测标准其中至少之一的信号。存在各种类型的包括例如压力和移动等的输入刺激。外部处理器或系统(例如，第二电路218)从检测引脚209接收该信号。响应于该信号，外部处理器通电或加电到(相对于处理器接收到该信号之前的功率水平)增高的功率水平或者进行一个或多个指定动作(例如，开灯)。另外，响应于该信号，装置219(或第二电路218或甚至装置219内的其他电路)将模式引脚210设置为低值，以使第一电路217从唤醒感测输入模式转变到工作模式。在该示例中，第一电路217被配置为从第一电路217外部的处理器接收信号，该信号用于使检测电路206断电。在另一示例中，第一电路217被配置为从第一电路217外部的处理器(例如，装置219)接收信号，该信号用于相对于检测电路206在检测到之前的功率水平降低检测电路206的功率水平。
一旦处于工作模式，第一电路217处理输入215a，并将VOUT(例如，引脚213)输出到装置219中的第二电路218以供应用处理。在示例中，第二电路218包括外部处理器或子系统。在该示例中，VOUT表示基于输入215a的处理的输出电压。在变型中，引脚213是可选的(例如，使VOUT可选)。
参考图6A，架构图300示出换能器和检测电路206。对于唤醒声音模式，换能器202以及开关204(图5A)被(经由偏置元件310、312)偏置到装置200所连接的电路的源电压(VSS)。两个PMOS源跟随器电路302、304用于将从换能器202接收的信号以及VSS基准缓冲到差分前置放大器306的输入。偏置差分前置放大器306以向来自换能器202的信号提供大约60dBV的增益。通过延长唤醒声音模式下开关的重置时间来配置启动开关定时，以稳定向差分前置放大器馈送输入的源极跟随器的DC水平。
前置放大器306的输出被选路到锁存比较器308的输入，锁存比较器308被配置为判断声学输入是否满足一个或多个检测标准。比较器的基准侧被设置为与最小声学检测阈值成比例地缩放的电压水平。
一旦被触发(例如，通过检测到声学输入满足一个或多个检测标准)，锁存比较器308将输出锁存到高电压水平。该信号由D锁存电路314进一步处理，该D锁存电路314充当一次锁存。需要通过模式信号命令ASIC(例如，IC 207)退出唤醒声音模式以清除该信号。从ASIC输出锁存信号DOUT以供系统处理。
参考图6B，架构图320示出换能器324和检测电路322。在示例中，检测电路322是与图5A中的检测电路206相同的检测电路。对于唤醒声音模式，换能器324以及开关204(图5A)被(经由偏置元件326、328)偏置到装置200所连接的电路的源电压(VSS)。两个PMOS源极跟随器电路330、332用于将从换能器324接收的信号以及VSS基准缓冲到AC耦合电路334的输入，以允许信号被重新偏置到优选的共模电压、增高(例如，最大化)差分前置放大器336的动态范围。偏置差分前置放大器336以向来自换能器324的信号提供大约60dBV的增益。
前置放大器336的输出被选路到差分比较器338的输入，该差分比较器338被配置为判断声学输入是否满足一个或多个检测标准。比较器338被设计为具有滞后，并且该滞后水平与差分前置放大器336的增益协作确定检测标准。
一旦被触发(例如，通过检测到声学输入满足一个或多个检测标准)，比较器338将输出锁存到高电压水平。该信号由D锁存电路340进一步处理，该D锁存电路340充当一次锁存。需要通过模式信号命令ASIC(例如，图5A中的IC 207)退出唤醒声音模式以清除该信号。从ASIC输出锁存信号DOUT以供系统处理。
该电压水平由MEMS的缩放因子以及源极跟随器的衰减和差分前置放大器的增益进行设置。
以下等式将基准电压(VREF)、换能器的缩放因子(SF)、源极跟随器的衰减(Atten)和前置放大器的增益(AV)等同于指定的(例如，最小)可检测声学阈值(Pa)：
Figure BDA0003352792600000241
存在各个增益要素和最小可检测声学阈值之间的折衷。增高前置放大器的增益或MEMS的缩放因子，将提供检测非常安静的信号的能力，然而这需要与由于VDD而产生的可用裕度相平衡。如果需要更响的声学信号来触发检测电路，则需要从电路中去除增益，或者增高VREF。
参考图7A，图线400示出被配置用于声音唤醒的装置的工作结果。表示402表示已经由换能器和前置放大器处理的信号(例如，嘈杂的周围声学信号)。在5毫秒的时间处，换能器感测到1kHz的声学刺激，从而产生所示的波形。在该示例中，表示402表示声学刺激。由换能器和前置放大器处理的该声学刺激在5毫秒后一点点穿过基准电压线404。
参考图7B，图线450示出数字输出信号随时间的表示452。在该示例中，数字输出是正在处理表示402所表示的信号的检测电路的数字输出。如图450所示，例如一旦表示402所表示的信号超过基准电压，数字输出就从低转变到高并且保持为高。系统(例如，图5A中的外部处理器512)需要处理该转变，并且通过命令装置从唤醒声音模式到正常工作模式来清除信号。系统(例如，图5A中的外部处理器512)然后可以根据在正常工作时对周围声学环境进行的结果测量来判断是否使麦克风返回到唤醒声音模式。例如，系统可以监视声学信号(例如，声学信号的电压)并判断是否将超过唤醒声音模式中的声学阈值。如果系统在诸如5分钟等的某段时间内没有测量到超过阈值的声学信号(例如，电压超过阈值电压的声学信号)，则系统可以使麦克风返回到唤醒声音模式。
在另一示例中，系统可以在超过阈值后很快将麦克风恢复到WOS模式，并使用其他麦克风来监视声学环境。系统可以持续将WOS麦克风重置回WOS模式，并且在不超过阈值的情况下等待直到诸如5分钟等的某段时间为止。如果在某段时间内未超过阈值，则系统可以关闭其余的麦克风并进入低功率状态。
在示例中，声学阈值检测电路在系统中出现在麦克风之后(例如，如图9所示)。电路块将使用麦克风输出作为其输入，然后可以检测低水平信号，并且向音频子系统或应用处理器提供命令并控制其输出。
在另一示例中，不是将检测电路放置在麦克风之后，而是在换能器之后紧接着进行检测(例如，通过在换能器之后紧接着放置检测电路)，以提供更精细的系统命令和控制。例如，在麦克风或声学装置被命令进入唤醒声音模式的情况下，其仅消耗5uA的电流，降低至正常模式工作下的电流消耗(150uA)的1/30，并且提供了用信号通知系统声学检测事件的手段，并且具有使其模式被该系统控制的能力。这样，整个音频子系统可以断电，与需要一些音频子系统或应用处理器保持工作的其他检测系统架构相比，节省了相当多的功率。
基于唤醒声音架构，系统的整体功耗都降低，而提供声学刺激来控制整体系统状态，无论是睡眠模式还是活动模式，功耗都几乎为零。在除去换能器直接实现的情况下，该电路将麦克风的整体灵敏度增高近60dBV。正常工作和行业标准规定麦克风的灵敏度为-38dBV。在1Pa-RMS的声学刺激的示例中，前置放大器的电压输出约为12.5mV-RMS。在启用唤醒声音模式的情况下，麦克风的灵敏度增高到接近+20dBV(即，对于1Pa-RMS的声学刺激，前置放大器的电压输出约为10V-RMS)。电压裕度将最终限制在电子器件饱和之前可以感测到的最大声学刺激，但工作的假设是整个声音环境安静且充满低水平信号。
参考图8，示出系统架构500。在该示例中，系统501包括声学装置504和声学装置504外部的处理器512。在示例中，声学装置504包括具有声学换能器、检测电路和前置放大器的装置200(图5A)。声学装置504接收声学输入502。在该示例中，声学装置504包括检测引脚506(例如，其可以与检测引脚209相同)、模式引脚508(例如，其可以与模式引脚210相同)以及输出电压(VOUT)引脚510(例如，其可以与VOUT引脚211相同)。检测引脚506被配置为指示声学输入502何时等于或超过阈值电压(例如，VREF)。模式引脚508被配置为指示声学装置504进入或退出唤醒声音模式。VOUT引脚510指定来自声学换能器504的(基于声学输入的)输出电压，以供处理器512处理声学输入或音频输入。在接收到声学输入之前的时间，声学装置504通电，并且处理器512断电或处于“看门狗”或轮询状态，其中处理器512间歇地向检测引脚506轮询信号。另外，此时，模式引脚508被配置为唤醒声音模式。当接收到大于或等于阈值电压的声学输入502时，检测引脚506变高(例如，基于声学装置504中的检测电路的输出)。处于看门狗状态的处理器512的逻辑检测到检测引脚506已经变高。作为响应，处理器512通电(例如，处理器512加电)并将模式引脚508设置为正常模式，从而使得声学装置从唤醒声音模式转变出来。通过将模式引脚508设置为正常模式，(由处理器512)指示装置504给前置放大器(例如，图2中的前置放大器208)加电，以使声学装置504能够在“正常模式”下工作，并给声学装置的检测电路(例如，检测电路206)断电。
参考图8B，模式图550示出了芯片的模式以及芯片如何进入这些模式。节点552表示芯片关闭的状态。节点556表示芯片在工作模式下工作的状态。在该示例中，当VDD具有指定范围内的电压时(例如，当VDD＝1.6V-3.6V时)，芯片进入工作模式。当模式为低或高阻抗(“Hi-Z”)时(这指示信号是“浮动的”或者是被断电的电子器件驱动的)，芯片保持在工作模式。当模式变高时，芯片从工作模式转换到唤醒声音模式(由节点554表示)。当VDD具有低电压或VDD＝0V时，芯片关闭。
参考图9，示出了另一系统架构600。在该示例中，系统605包括声学换能器602和处理器608。处理器608包括模数转换器(ADC)604和阈值检测器606。在该示例中，阈值检测器606被配置为例如通过检测声学输入所生成的电压何时等于或超过阈值电压来检测声学输入601何时等于或超过阈值水平。例如，阈值检测器606是检测电路(例如，诸如检测电路206(图5A))。然而，在该示例中，检测电路606是处理器608的一部分，而不是包括在声学装置602中。因为检测电路606是处理器608的一部分，而不是包括在声学装置602中，所以处理器608需要保持通电以检测音频刺激。
在该示例中，从接收到声学输入601之前的时间起，ADC 604和阈值检测器606需要保持开启。这是因为声学装置602不包括检测引脚(例如，诸如引脚506)来检测音频刺激和向处理器608发送指示检测到的信号。(再次参考图5A，不是外部处理器，而是声学装置504能够进行该检测，因为换能器中的压电材料在不需要电压源的情况下产生电压)。在该示例中，由处理器608例如通过使用ADC 604将(基于声学输入的)VOUT 603转换成可由阈值检测器606处理的数字数据来进行检测。因为检测是由处理器608进行的，所以逻辑(即，ADC604)和阈值检测器606需要保持开启以检测声学刺激。由此，处理器608(如图5A中的处理器512可以)处于轮询状态或不能断电。另外，因为声学装置602不包括模式引脚，所以声学装置602不能被配置为在检测装置通电的模式和前置放大器通电的另一模式之间切换。相反，在声学装置602中，前置放大器必须保持开启，并且不能经由模式切换来通电或断电。
参考图10，处理700由装置(例如，图2中的装置200)在实现本文描述的一个或多个技术时实现。在工作中，装置200(和/或装置200中的检测电路206)检测(702)装置200的声学换能器202的声学输入刺激何时满足(例如，由装置200检索的和/或被编程到装置200中的)一个或多个检测标准。检测电路206在检测到时产生(704)信号，该信号通过引起(706)装置200的电路(例如，前置放大器208)相对于该电路在检测到之前的功率水平增高功率水平来调整装置200的性能。如本文所述，所产生的信号通过使得外部系统检测该信号并作出响应以指示装置200模式进入到工作模式来引起前置放大器208增高其功率水平。在另一示例中，所产生的信号通过使得装置200内的逻辑接收和/或检测信号并作出响应以指示装置200模式进入到工作模式来引起前置放大器208增高其功率水平。装置200使用具有增高的功率水平的电路来处理(708)装置200的声学输入。
在示例中，装置(如本文所述)在换能器级(在装置包括换能器的情况下)和传感器级(在装置包括传感器的情况下)以低功率模式工作。例如，低功率模式包括小于10微安的功耗。在示例中，装置包括：声学换能器；以及第一电路，其被配置为检测频带在(限制于)频率范围内的声音水平何时超过阈值水平、或者某段时间内的各频带在频率范围内的多个声音水平的平均声音水平何时超过阈值水平，并且还被配置为例如当声音水平或平均声音水平超过阈值时产生第一信号。在该示例中，声学换能器在如下语音频率范围内具有流畅的响应，其中声学换能器对该语音频率范围内的频率基本上同样敏感。在一些示例中，在频带范围内的频率下，阈值水平在60dB SPL和90dB SPL之间。在其他示例中，在频带范围内的频率下，阈值水平在40dB SPL和110dB SPL之间。在该示例中，频率范围包括300Hz-5kHz。也就是说，第一电路被配置为仅处理具有指定范围的水平的那些信号，在该示例中，指定范围是300Hz-5kHz，但是也可以有其他指定范围。对于300Hz-5kHz内的那些信号，第一电路还被配置为检测那些信号中的哪一个超过指定阈值(例如，预定义的阈值)。在该示例中，第一电路处于消耗小于350微瓦的功率模式。在另一示例中，第一电路处于消耗大约20微瓦、消耗大约20-350微瓦等的范围的功率模式。在其他变型中，消耗小于350微瓦的功率模式是小于200微瓦的功率模式。消耗小于350微瓦的功率模式是小于100微瓦的功率模式。消耗小于350微瓦的功率模式是小于50微瓦的功率模式。
在一些示例中，装置还包括第二电路，该第二电路被配置为至少部分基于第一电路的第一信号来生成第二信号。在该示例中，频带划分的声音水平包括声音水平的限制。频带划分的声音水平由第一电路进行频带划分，或者在第一电路处进行频带划分，其中频带划分在第一电路内部完成。在该示例中，在该频率范围上进行频带划分的第一电路包括通过声学换能器的机械特性进行频带划分的声学换能器，其中声学换能器机械地具有该声学换能器的谐振频率，使得该声学换能器不感测频率范围之外的频率，这是因为这样的外部感测超出了该声学换能器的机械特性。在该示例中，(声学换能器的)振膜上的孔本身在低频处进行频带划分。在该示例中，高频没有时间进行均衡。这样，用户会听到高频声音，但不会听到低频声音。也就是说，第一电路通过装置的谐振被机械地进行频带划分。在又一示例中，第一电路是电频带划分的，而不是机械频带划分的。在电频带划分中，第一电路被限制在高频侧。机构特性包括机械或硬件能力。由第一电路进行频带划分包括第一电路被配置为仅检测特定声学范围。装置包括封装装置，该封装装置在封装装置或声学换能器的输入端口之前具有声学滤波器，以对第一电路进行声学频带划分。
在另一示例中，第一电路被配置为例如根据各自出现在指定时间量或时间段内的多个声音水平来计算平均声音水平。在该示例中，包括在平均计算中的声音水平仅仅是那些出现在例如300Hz-5kHz的指定频率范围内的声音水平。根据计算出的平均值，第一电路被配置为判断该计算出的平均值何时超过阈值。在各个前述示例(以及本文描述的更一般的示例)的变型中，该装置包括传感器并且本文描述的技术是针对传感器进行的。
该装置还包括第二电路，该第二电路被配置为至少部分基于第一电路的第一信号来生成第二信号。在该示例中，第二电路还被配置为将第二信号发送到数字系统，以使数字系统通电并进行数字信号处理(DSP)。在又一示例中，第二电路被配置为将第二信号发送到其他系统，以使该其他系统响应于第二信号而进行一个或多个动作。
在示例中，该装置是麦克风，并且包括在其他装置中(例如，智能扬声器装置——当用户对其说话时开启的装置)。在该示例中，在没有用户对智能扬声器装置说话的情况下，仅麦克风开启，这使得消耗少于10微安。因为麦克风是模拟装置，所以整个智能扬声器装置(例如，当其正在收听声音/声学水平时)作为模拟装置工作。在该模式下，第一电路被配置为仅检测超过指定阈值并且出现在指定范围内的声音水平(例如，而不是特定字或关键字)。因为第一电路在该检测状态下消耗小于200微瓦，所以智能扬声器装置可以以非常低的功率工作。因为第一电路仅检测和评估频率或声音水平，而不检测和评估单词或其他形式的话语，所以第一电路在这种低功率状态下工作。在该低功率状态下，智能扬声器系统不需要使其数字系统或组件或者数字信号处理(DSP)系统或组件运行。相反，智能扬声器系统可以完全在模拟模式下工作。然后，一旦第一电路检测到声学水平(或平均声学水平)超过阈值，第一电路就生成信号，该信号使得智能扬声器装置使其数字系统通电并进行关键字检测，例如检测说出的单词是否与关键字匹配以“唤醒”智能扬声器系统。在一些示例中，(第一电路实现的用于检测的)检测标准指定传感器的输入压力刺激达到阈值输入水平一定次数。在该示例中，阈值输入水平是阈值声学输入水平。在其他示例中，第一电路被配置为检测声学换能器的声学水平何时超过阈值水平一定次数。在其他示例中，第一电路被配置为检测传感器的信号水平何时超过阈值水平一定次数。
特别地，在成功检测到时，第一电路生成第一信号并将该第一信号发送到第二电路。然后，第二电路(基于第一信号)生成第二信号，并将该第二信号发送到智能扬声器装置内的(进行DSP的)另一系统。在该示例中，第一信号指定接收的音频输入(或其他输入，例如压力输入等)是否已经超过阈值。第二信号利用(指定是否超过阈值的)该信息来例如通过包括进行一些动作(例如，开灯)的指令来做一些事情。在示例中，第二电路例如简单地重新发送第一信号，而不生成第二信号。在该示例中，声学换能器包括压电声学换能器或电容声学换能器。第一电路包括模拟电路，第二电路包括模拟电路，或者第一电路和第二电路各自包括模拟电路。装置本身包括模拟装置和/或封装装置。
在另一示例中，装置(包括第一电路和第二电路)被附接到物理装置(例如，诸如桌子等)或者接近物理装置。在该示例中，该装置(例如，在该装置包括诸如加速度计、化学传感器、超声波传感器、声学压电换能器、压电传感器、声学换能器、声学传感器或陀螺仪等的传感器的情况下)检测桌子处的移动。在该示例中，该装置经由(包括在该装置中的)第一电路检测移动，该第一电路被配置为检测在频率范围上进行频带划分的能量水平(例如，而不是频率水平)何时超过阈值水平、或者检测某段时间内的各自在频率范围上进行频带划分的多个能量水平的平均能量水平何时超过阈值水平，并且该装置还被配置为产生第一信号。在该示例中，第一电路使用与上述关于计算平均声学水平相同的技术来计算平均能量水平。该装置还包括用于至少部分基于第一电路的第一信号生成第二信号的第二电路。在该示例中，当第一电路检测到能量水平(或平均能量水平)超过指定阈值时，第一电路向第二电路发送信号，第二电路又向另一装置或电子系统(例如，用于开灯的装置)发送(例如，基于从第一电路接收的信号或者与从第一电路接收的信号相同的)另一信号。在该示例中，当(包括第一电路和第二电路的)装置检测到桌子处和/或桌子附近的移动时，灯被开启。该示例中的装置包括和/或进行上述功能和特征。
本说明书中描述的主题和功能工作的实现可以在数字电子电路中、在有形体现的计算机软件或固件中、在包括本说明书中公开的结构及其结构等同物的计算机硬件中、或者在其中的一个或多个的组合中实现。本说明书中描述的主题的实现可以被实现为一个或多个计算机程序(即编码在用于由处理装置执行或控制处理装置的操作的有形程序载体上的计算机程序指令的一个或多个模块)。可替代地或另外地，程序指令可以被编码在传播信号上，该传播信号是人工生成的例如机器生成的电、光或电磁信号等的信号，该信号被生成以编码供传输到合适的接收器设备以由处理装置执行的数据。机器可读介质可以是机器可读存储装置、机器可读硬件存储装置、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器装置或者其中的一个或多个的组合。
术语“处理装置”包括用于处理数据的各种设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机或者多个处理器或计算机。设备可以包括例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)等的专用逻辑电路。除了硬件之外，设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或其中的一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也可以称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任意形式的编程语言编写，包括编译或解释语言或者声明性或过程性语言，并且其可以以任意形式部署，包括作为独立程序或者作为模块、构成要素、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以对应于文件系统中的文件，但不是必须对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持有其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中或者存储在多个协同文件(例如，存储有一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上执行或者在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中描述的处理和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来进行功能的的一个或多个可编程计算机来执行。处理和逻辑流程也可以由例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)等的专用逻辑电路来进行，并且设备也可以被实现为所述专用逻辑电路。
适于执行计算机程序的计算机包括例如通用微处理器或专用微处理器或这两者，或者任意其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于进行或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。通常，计算机还将包括或可操作地耦合到用于存储数据的例如磁盘、磁光盘或光盘等的一个或多个大容量存储装置，以从该大容量存储装置接收数据或向该大容量存储装置传输数据，或两者兼有。然而，计算机不需要具有这样的装置。此外，计算机可以嵌入在另一装置(例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)等)中。
适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包括例如：半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM和闪速存储器装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或结合在专用逻辑电路中。
虽然本说明书包含许多具体的实现细节，但是这些不应被解释为对任意可能要求保护的范围的限制，而是对可能特定于具体实现的特征的描述。本说明书中在单独实现的上下文中描述的特定特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或者以任意合适的子组合实现。此外，尽管特征可以在上面被描述为以特定组合起作用，并且甚至最初这样被要求保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以指子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或按次序进行这些操作或者要求进行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实现中的各种系统构成要素的分离不应该被理解为在所有实现中都需要这种分离，并且应该理解，所描述的程序构成要素和系统通常可以集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
已经描述了主题的特定实现。其他实现在所附权利要求的范围内。例如，权利要求中列举的动作可以以不同的顺序进行，并且仍然获得期望的结果。作为示例，附图中描述的处理不一定需要所示的特定顺序或次序来实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (28)

1.一种装置，包括：
传感器；以及
模拟电路，其被配置为检测对所述传感器的输入刺激何时满足自适应阈值，并且还被配置为在检测到时产生引起所述装置的性能调整的信号，其中，所述自适应阈值是根据检测到的、所述装置所处环境的声音的改变而随时间变化的阈值。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路是第一电路，并且其中，所述装置还包括：
第二电路，用于处理检测到之后的输入，其中，所述第二电路被配置为相对于在检测到之前的所述第二电路的功率水平而增高在检测到之后的所述第二电路的功率水平。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还被配置为在检测到满足所述自适应阈值的输入刺激之前，输出表示一个或多个声音水平的数据。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，输出数据表示频率或时间上的多个声音水平。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括：
放大器电路，其被配置为跟踪所述装置的环境中的亚阈值声音信号、所述装置的环境中的阈值声音信号以及所述装置的环境中的超阈值声音信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述放大器电路还被配置为对所述装置的环境中的所述亚阈值声音信号、所述装置的环境中的所述阈值声音信号以及所述装置的环境中的所述超阈值声音信号求和。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述电路包括：
放大器，其被配置为向所述输入刺激施加增益以放大所述输入刺激，
其中，所述增益是所述装置的环境中的所述亚阈值声音信号、所述装置的环境中的所述阈值声音信号以及所述装置的环境中的所述超阈值声音信号的总和。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括：
带通滤波器组，其包括多个滤波器以使得所述自适应阈值能够在不同频带中自适应。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路包括：
RMS至DC转换器，其被配置为接收所述输入刺激；以及
放大器，其被配置为：从所述RMS至DC转换器接收所述输入刺激，并且根据背景声音水平放大输入信号。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路被配置为检测多个频带中的声音信号，并且还被配置为检测所述多个频带中的至少多个声音信号的声音水平在指定时间量内何时相对于在先前时间检测到的其他声音信号的声音水平而增高或降低；
其中，所述电路还被配置为在所述多个频带中的所述至少多个声音信号的声音水平在所述指定时间量内增高的情况下，增高所述自适应阈值的值，其中增高的所述值与检测到的声音水平的增高相对应；以及
其中，所述电路还被配置为在所述多个频带中的所述至少多个声音信号的声音水平在所述指定时间量内降低的情况下，降低所述自适应阈值的值，其中降低的所述值与检测到的声音水平的降低相对应。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述自适应阈值是非固定阈值。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置是麦克风、声学换能器或MEMS压电换能器。
13.一种自适应声学检测电路，用于检测传感器的输入刺激何时满足自适应阈值，所述检测电路包括：
带通滤波器，用于接收来自所述传感器的输出；以及
模拟电路，其被馈送有带通滤波器输出，并且被配置为：检测所述传感器的输出何时满足自适应阈值，并在检测到时产生引起装置的性能调整的信号，其中所述自适应阈值根据所述装置所处环境中的检测到的刺激的逐渐改变而随时间变化。
14.根据权利要求13所述的自适应声学检测电路，其中，所述电路还包括：
转换器电路，用于将来自所述带通滤波器电路的信号转换成大致DC信号；
固定增益放大器，用于放大所述大致DC信号；
阈值电路，用于建立可变阈值水平；以及
比较器电路，其具有由放大的大致DC信号馈送的第一输入和由所述可变阈值水平馈送的第二输入，以根据所述放大的大致DC信号的值相对于所述可变阈值水平的值而产生检测信号。
15.根据权利要求14所述的自适应声学检测电路，其中，所述带通滤波器、所述转换器和所述固定增益放大器包括所述电路的第一通道，所述电路还包括：
至少一个附加通道，其包括带通滤波器、转换器和固定增益放大器；以及
求和放大器，用于接收来自所述第一通道和所述至少一个附加通道的输出，以提供馈送到所述第一输入的输出。
16.根据权利要求15所述的自适应声学检测电路，其中，所述第一通道的带通滤波器和所述至少一个附加通道的带通滤波器具有不同频率的通带。
17.根据权利要求13所述的自适应声学检测电路，其中，所述电路还包括：
可变增益放大器，其具有用于接收输入信号的输入、控制端口和用于提供放大的输出信号的输出；
比较器电路，其具有耦合到所述可变增益放大器的输出的第一输入和由固定阈值水平信号馈送的第二输入，以根据所述放大的输出信号的值相对于所述阈值水平的固定值而产生检测信号；以及
反馈电路，用于产生控制所述可变增益放大器的增益的控制信号。
18.根据权利要求17所述的自适应声学检测电路，其中，所述电路还包括：
高通滤波器和低通滤波器，其串联耦合在所述可变增益放大器的输出和所述比较器电路的输入之间。
19.根据权利要求17所述的自适应声学检测电路，其中，所述反馈电路包括：
整流器，用于将所述转换器电路的输入处的信号转换成大致DC信号；
模数转换器，用于将所述大致DC信号转换成数字信号；以及
控制逻辑，用于接收所述数字信号并且确定馈送到所述可变增益放大器的控制端口的所述控制信号的值。
20.根据权利要求19所述的自适应声学检测电路，其中，所述反馈电路包括：
低通滤波器，其耦合在所述整流器和所述模数转换器之间。
21.一种方法，包括：
检测对装置的传感器的输入刺激何时满足一个或多个检测标准，其中，所述一个或多个检测标准其中至少之一包括自适应阈值，该自适应阈值根据检测到的、所述装置所处环境的声音的改变而随时间变化；
在检测到时产生信号，该信号通过使得所述装置的电路相对于在检测到之前该电路的功率水平而增高该电路的功率水平来引起所述装置的性能调整；以及
使用具有增高的功率水平的所述电路来处理所述装置的输入。
22.根据权利要求21所述的方法，包括：
接收表示所述装置所处环境中的一个或多个声音水平的数据；以及
至少部分地基于所述一个或多个声音水平以及表示所述装置的环境中的先前检测到的声音水平的数据来调整所述自适应阈值。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述一个或多个声音水平包括在指定时间量内所述装置的环境中的平均声音水平。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述一个或多个声音水平包括与第一频带相对应的第一声音水平以及与第二频带相对应的第二声音水平，所述第一频带和所述第二频带包括不同的频率。
25.根据权利要求22所述的方法，包括：
在所述一个或多个声音水平其中至少之一在指定时间量内相对于所述装置的环境中先前检测到的声音水平而增高的情况下，增高所述自适应阈值，其中，所述自适应阈值的增高与所述一个或多个声音水平其中至少之一的检测到的增高相对应。
26.根据权利要求22所述的方法，包括：
在所述一个或多个声音水平其中至少之一在指定时间量内相对于所述装置的环境中先前检测到的声音水平而降低时，降低所述自适应阈值，其中，所述自适应阈值的降低与所述一个或多个声音水平其中至少之一的检测到的降低相对应。
27.根据权利要求22所述的方法，其中，在检测到所述输入刺激之前接收到表示所述一个或多个声音水平的数据。
28.根据权利要求21所述的方法，其中，所述装置包括麦克风、声学换能器或MEMS压电换能器。
CN202080035895.6A 2019-03-14 2020-03-16 用于声学刺激检测的具有自适应阈值的压电mems装置 Pending CN114175681A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962818140P 2019-03-14 2019-03-14
US62/818,140 2019-03-14
PCT/US2020/022932 WO2020186260A1 (en) 2019-03-14 2020-03-16 A piezoelectric mems device with an adaptive threshold for detection of an acoustic stimulus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114175681A true CN114175681A (zh) 2022-03-11

Family

ID=72422540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080035895.6A Pending CN114175681A (zh) 2019-03-14 2020-03-16 用于声学刺激检测的具有自适应阈值的压电mems装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11418882B2 (zh)
EP (1) EP3939336A4 (zh)
KR (1) KR20210141551A (zh)
CN (1) CN114175681A (zh)
WO (1) WO2020186260A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017151650A1 (en) 2016-02-29 2017-09-08 Littrell Robert J A piezoelectric mems device for producing a signal indicative of detection of an acoustic stimulus
KR20210141551A (ko) 2019-03-14 2021-11-23 베스퍼 테크놀로지스 인코포레이티드 음향 자극 검출을 위한 적응형 임계값을 갖는 압전 mems 장치
EP3939036A4 (en) 2019-03-14 2022-12-28 Vesper Technologies Inc. MICROPHONE WITH DETERMINED DIGITAL OUTPUT AT DIFFERENT LEVELS OF POWER CONSUMPTION
US11726105B2 (en) * 2019-06-26 2023-08-15 Qualcomm Incorporated Piezoelectric accelerometer with wake function
US11733125B2 (en) 2020-12-22 2023-08-22 U.E. Systems, Inc. Auto-adjusting analog ultrasonic sensor
EP4184160A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-24 U.E. Systems, Inc. Auto-adjusting analog ultrasonic sensor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103052012A (zh) * 2011-10-14 2013-04-17 奥迪康有限公司 基于听觉诱发电位的自动实时助听器验配
US20130322215A1 (en) * 2011-02-09 2013-12-05 The Trustees Of Dartmouth College Acoustic Sensor With An Acoustic Object Detector For Reducing Power Consumption In Front-End Circuit
CN104918178A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 英飞凌科技股份有限公司 用于带有唤醒检测的换能器系统的系统和方法
US20150371638A1 (en) * 2013-08-28 2015-12-24 Texas Instruments Incorporated Context Aware Sound Signature Detection
CN105393301A (zh) * 2013-06-11 2016-03-09 伯斯有限公司 控制anr设备中的稳定性
CN107358964A (zh) * 2016-04-07 2017-11-17 哈曼国际工业有限公司 用于检测在变化的环境中的警戒信号的方法
US20180352356A1 (en) * 2015-11-23 2018-12-06 Essence Smartcare Ltd. Analog and digital microphone
CN109155888A (zh) * 2016-02-29 2019-01-04 韦斯伯技术公司 用于产生表示检测到声刺激的信号的压电mems装置

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3636463A (en) 1969-12-12 1972-01-18 Shell Oil Co Method of and means for gainranging amplification
US4991145A (en) 1988-08-03 1991-02-05 Rabbit Systems, Inc. Infra-sonic detector and alarm with self adjusting reference
US5323141A (en) 1992-10-16 1994-06-21 C & K Systems, Inc. Glass break sensor having reduced false alarm probability for use with intrusion alarms
US5644308A (en) 1995-01-17 1997-07-01 Crystal Semiconductor Corporation Algorithmic analog-to-digital converter having redundancy and digital calibration
US9137035B2 (en) 2002-05-09 2015-09-15 Netstreams Llc Legacy converter and controller for an audio video distribution system
WO2004062723A2 (en) 2003-01-08 2004-07-29 Mibitech Aps Electro-therapeutic device and method of electro-therapeutic treatment
JP2007502054A (ja) 2003-08-07 2007-02-01 ケラン インコーポレイテッド クロストークキャンセルのための方法とシステム
US20070129941A1 (en) 2005-12-01 2007-06-07 Hitachi, Ltd. Preprocessing system and method for reducing FRR in speaking recognition
US7948153B1 (en) 2008-05-14 2011-05-24 Sandia Corporation Piezoelectric energy harvester having planform-tapered interdigitated beams
EP2370346B1 (en) 2008-11-26 2017-08-23 NXP USA, Inc. Electromechanical transducer device having stress compensation layers
CN102282671B (zh) 2009-02-23 2014-03-12 飞思卡尔半导体公司 封装组件和调谐封装的固有共振频率的方法
US8831246B2 (en) 2009-12-14 2014-09-09 Invensense, Inc. MEMS microphone with programmable sensitivity
WO2012051340A1 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Analog Devices, Inc. Microphone package with embedded asic
EP2506464A1 (en) 2011-03-30 2012-10-03 Harman International Industries Ltd. Audio processing apparatus and method of outputting status information
JP5936154B2 (ja) 2011-03-31 2016-06-15 ベスパー テクノロジーズ インコーポレイテッドＶｅｓｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ． ギャップ制御構造を有する音響トランスデューサおよび音響トランスデューサの製造方法
US9992745B2 (en) 2011-11-01 2018-06-05 Qualcomm Incorporated Extraction and analysis of buffered audio data using multiple codec rates each greater than a low-power processor rate
US8666751B2 (en) 2011-11-17 2014-03-04 Microsoft Corporation Audio pattern matching for device activation
CN103209379B (zh) 2012-01-16 2015-09-02 上海耐普微电子有限公司 一种单线可编程的mems麦克风及其编程方法和系统
US9838810B2 (en) * 2012-02-27 2017-12-05 Qualcomm Technologies International, Ltd. Low power audio detection
JP5417491B2 (ja) 2012-06-27 2014-02-12 株式会社東芝 電子機器、方法およびプログラム
KR101871811B1 (ko) 2012-09-18 2018-06-28 한국전자통신연구원 잡음 필터를 사용한 ｍｅｍｓ 마이크로폰
US20140270259A1 (en) 2013-03-13 2014-09-18 Aliphcom Speech detection using low power microelectrical mechanical systems sensor
US9270801B2 (en) 2013-03-15 2016-02-23 Intel Corporation Low power audio trigger via intermittent sampling
US9712923B2 (en) 2013-05-23 2017-07-18 Knowles Electronics, Llc VAD detection microphone and method of operating the same
US10028054B2 (en) * 2013-10-21 2018-07-17 Knowles Electronics, Llc Apparatus and method for frequency detection
CN104378723A (zh) 2013-08-16 2015-02-25 上海耐普微电子有限公司 具有语音唤醒功能的麦克风
WO2015112498A1 (en) 2014-01-21 2015-07-30 Knowles Electronics, Llc Microphone apparatus and method to provide extremely high acoustic overload points
US9602920B2 (en) 2014-01-30 2017-03-21 Dsp Group Ltd. Method and apparatus for ultra-low power switching microphone
US9774949B2 (en) 2014-02-28 2017-09-26 Texas Instruments Incorporated Power control for multichannel signal processing circuit
JP6294747B2 (ja) 2014-04-23 2018-03-14 日本電信電話株式会社 報知音感知装置、報知音感知方法及びプログラム
CN203882609U (zh) 2014-05-08 2014-10-15 钰太芯微电子科技（上海）有限公司 基于语音激活检测的唤醒装置
US9549273B2 (en) 2014-08-28 2017-01-17 Qualcomm Incorporated Selective enabling of a component by a microphone circuit
US9799349B2 (en) 2015-04-24 2017-10-24 Cirrus Logic, Inc. Analog-to-digital converter (ADC) dynamic range enhancement for voice-activated systems
US9425818B1 (en) 2015-05-28 2016-08-23 Qualcomm Incorporated Noise shaping successive approximation register analog-to-digital converter
US20170150254A1 (en) 2015-11-19 2017-05-25 Vocalzoom Systems Ltd. System, device, and method of sound isolation and signal enhancement
US10008990B2 (en) 2016-02-03 2018-06-26 Infineon Technologies Ag System and method for acoustic transducer supply
EP3414923A1 (en) 2016-02-11 2018-12-19 Widex A/S Method of fitting a hearing aid system capable of detecting auditory neuro-synaptopathy, a hearing aid fitting system and a computerized device
US10264030B2 (en) 2016-02-22 2019-04-16 Sonos, Inc. Networked microphone device control
TWI633425B (zh) * 2016-03-02 2018-08-21 美律實業股份有限公司 麥克風裝置
CN109155881A (zh) * 2016-05-10 2019-01-04 罗伯特·博世有限公司 有音频信号检测的包括麦克风和低功率电路的微机电系统（mems）
EP3939036A4 (en) * 2019-03-14 2022-12-28 Vesper Technologies Inc. MICROPHONE WITH DETERMINED DIGITAL OUTPUT AT DIFFERENT LEVELS OF POWER CONSUMPTION
KR20210141551A (ko) 2019-03-14 2021-11-23 베스퍼 테크놀로지스 인코포레이티드 음향 자극 검출을 위한 적응형 임계값을 갖는 압전 mems 장치
US11726105B2 (en) 2019-06-26 2023-08-15 Qualcomm Incorporated Piezoelectric accelerometer with wake function

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130322215A1 (en) * 2011-02-09 2013-12-05 The Trustees Of Dartmouth College Acoustic Sensor With An Acoustic Object Detector For Reducing Power Consumption In Front-End Circuit
CN103052012A (zh) * 2011-10-14 2013-04-17 奥迪康有限公司 基于听觉诱发电位的自动实时助听器验配
CN105393301A (zh) * 2013-06-11 2016-03-09 伯斯有限公司 控制anr设备中的稳定性
US20150371638A1 (en) * 2013-08-28 2015-12-24 Texas Instruments Incorporated Context Aware Sound Signature Detection
CN104918178A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 英飞凌科技股份有限公司 用于带有唤醒检测的换能器系统的系统和方法
US20180352356A1 (en) * 2015-11-23 2018-12-06 Essence Smartcare Ltd. Analog and digital microphone
CN109155888A (zh) * 2016-02-29 2019-01-04 韦斯伯技术公司 用于产生表示检测到声刺激的信号的压电mems装置
CN107358964A (zh) * 2016-04-07 2017-11-17 哈曼国际工业有限公司 用于检测在变化的环境中的警戒信号的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200296513A1 (en) 2020-09-17
EP3939336A4 (en) 2022-12-07
WO2020186260A1 (en) 2020-09-17
US11418882B2 (en) 2022-08-16
US20220394384A1 (en) 2022-12-08
KR20210141551A (ko) 2021-11-23
EP3939336A1 (en) 2022-01-19
US11930334B2 (en) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11617041B2 (en) Piezoelectric MEMS device for producing a signal indicative of detection of an acoustic stimulus
US11930334B2 (en) Piezoelectric MEMS device with an adaptive threshold for detection of an acoustic stimulus
US10820096B2 (en) Audio circuitry
US10225652B2 (en) Systems and methods for using a speaker as a microphone
US8831246B2 (en) MEMS microphone with programmable sensitivity
US10225653B2 (en) Systems and methods for using a piezoelectric speaker as a microphone in a mobile device
US11683653B2 (en) Monitoring circuitry
US20210132897A1 (en) Headset, control module and method for automatic adjustment of volume of headset, and storage medium
CN115336287A (zh) 贴耳转变检测

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20221014

Address after: California, USA

Applicant after: Qualcomm Technologies, Inc.

Address before: Massachusetts

Applicant before: VESPER TECHNOLOGIES Inc.

TA01 Transfer of patent application right