CN114390413A - 一种具有高灵敏度的压电式麦克风 - Google Patents

一种具有高灵敏度的压电式麦克风 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高灵敏度的压电式麦克风，包括：微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接。

Description

一种具有高灵敏度的压电式麦克风
技术领域
本发明涉及声源压电转换精密控制领域，更具体地说，本发明涉及一种具有高灵敏度的压电式麦克风。
背景技术
现阶段，压电式麦克风通常通过减少压电转换原件的尺寸厚度等增加灵敏度，但是目前尚未完全解决对声源声压的提高；目前压电转换原件只能将声源转换为单值电信号，但是单一转换信号无法满足不同振幅和频率声源的最佳压电转换及高灵敏性的多样化要求；如何对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大，以及如何进行声源识别仍然是需要进一步解决的问题；因此，有必要提出一种具有高灵敏度的压电式麦克风，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种具有高灵敏度的压电式麦克风，包括：
微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；
压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；
幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；
控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；
压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接。
优选的，所述微锥腔声压增强模块包括：
声源传入大孔径外球面，用于接收外界声源，并将声源导入微锥形声压增强声腔体；
微锥形声压增强声腔体，用于将声源传入大孔径外球面导入的声源进行增强并传导至声压凝聚小孔径内球面；
声压凝聚小孔径内球面，用于将微锥形声压增强声腔体增强后的增压声源传到压电转换模块。
优选的，所述压电转换模块包括：
阶梯凹陷压电层，用于将增压声源转换成电信号，并通过阶梯每层压电层将增压声源转换出多个电信号；
阶梯连接电极层，用于分层连接阶梯凹陷压电层，并将多个电信号传输到幅频选择放大模块，选择最灵敏的压电层电信号进行输出；
半导体缓冲衬底层，用于对压电转换的共振进行缓冲调节；
半导体衬底层，用于作为压电转换模块各层的基础。
优选的，所述幅频选择放大模块包括：
幅值选择子模块，用于对压电多层转换模块转化的多个电信号值进行选择，选出信号幅值最大的电信号值，并传输到信号放大子模块；
信号放大子模块，用于将较弱的电信号进行增强转化为较强的电信号，对输入电信号进行放大；
信号滤波子模块，用于对信号中的干扰噪声和信号频率进行滤波处理。
优选的，所述控制连接模块包括：
声感音量控制子模块，用于对声音感应输出音量进行调节控制；
声源场景识别子模块，用于对声源所处的环境进行识别，选择最灵敏的压电层转换电信号；
电源连接管理子模块，用于提供所述麦克风的电源和连接以及部件结构。
优选的，所述声源传入大孔径外球面包括：
声源传入孔，在声源传入外球面上按照设计的孔径，蚀刻出最外层孔，用于声源传入；
球面声孔阵，将声源传入孔按照外球面均匀排布成阵列，用于接收不同方向的声源；
声孔间连接，球面声孔阵和麦克风外壳透声网结构通过局部点支撑固定连接。
优选的，所述微锥形声压增强声腔体包括：
腔体与外球面孔连接边缘，在腔体和外球面孔连接处，将第一微孔外边缘打磨成光滑弧度，用于声源的降阻传入；
腔体与内球面孔连接边缘，在腔体和内球面孔连接处，将第二微孔内边缘刻蚀成直接相交角度，用于声源的定向增压；
内外孔间锥形腔声音通道，在外球面第一微孔和内球面第二微孔件，形成内壁光滑的锥形腔体，用于进行增强声压；
优选的，所述声压凝聚小孔径内球面包括：
声压凝聚孔，在声源传入内球面上按照设计的孔径，蚀刻出最内层孔，用于将增压声源传出到压电多层转换模块；
内球面孔阵，将声压凝聚孔按照内球面均匀排布成阵列，用于传出不同方向的增压声源；
压电层连接，内球面孔阵间支撑点和麦克风压电多层转换模块通过电路板固定连接。
优选的，所述幅值选择子模块包括：
多信号值调制单元，将压电多层转换模块转化的多个电信号值进行信号电平的多值振幅调制，获得多信号值振幅调制信号；
多信号值比较单元，将多信号值振幅调制信号输出到多值比较器，进行多信号比较；通过突变脉冲器对输入信号进行微分变换处理；多值比较器接收突变脉冲器的输出信号，将其与多信号值进行比较，并根据比较结果输出多信号值第一比较序列，对第一比较序列较小的信号值去掉，采样保持第一比较序列较大的信号值，获得第一比较信号值；将第一比较信号值和相邻信号值振幅调制信号进行比较，采样保持较大的信号值，获得第二相邻比较信号；
循环选择传输单元，用于将上述步骤进行循环比较，直至比较选择出峰值最大信号；将峰值最大信号传输到信号放大子模块。
优选的，所述声源场景识别子模块包括：
声源类型分析单元，通过现有数据建立声源类型数据库；通过微锥腔声压增强模块传入的声音在压电转换模块的阶梯凹陷压电层上形成第一声压的位置，反向声源路径计算出声源方向；根据声源类型数据库中的声源数据，通过声压范围计算产生声压的距离范围，推算出声源估计位置；通过持续的声源方向计算和声源估计位置，分析麦克风所处的空间中所有的声源类型；
声源场景映射单元，根据声源类型分析单元获得的声源类型，建立声源和麦克风声源感应场景的声源场景映射关系；
场景映射识别单元，将声源场景映射关系和声源类型数据库进行对应，识别出麦克风所处场景中的干扰声源和不相关声源，智能选择所需声源。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
上述技术方案的有益效果为，本发明一种具有高灵敏度的压电式麦克风，微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；能够将外界普通声源通过微锥腔体进行增强，提高压电式麦克风的声压感应灵敏度；压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；能够将声源转换成多个电信号，从而能够选择最适合的电信号；幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；能够从多个电信号中选出信号值最高的电信号，进一步提高麦克风的灵敏度；控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接；从多方面提高了压电式麦克风的声源感应识别能力和灵敏度。
本发明所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风实施例1系统结构图。
图2为本发明所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风实施例2微锥腔声压增强模块结构图。
图3为本发明所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风实施例3压电转换模块结构图。
图4为本发明所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风结构框图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-4所示，本发明提供了一种具有高灵敏度的压电式麦克风，包括：
微锥腔声压增强模块1，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；
压电多层转换模块2，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；
幅频选择放大模块3，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；
控制及电源连接模块4，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；
压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接。
上述技术方案的工作原理为，一种具有高灵敏度的压电式麦克风，包括：
微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；
压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；
幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；
控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；
压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接，通过连接基板焊接。
上述技术方案的有益效果为，本发明一种具有高灵敏度的压电式麦克风，微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；能够将外界普通声源通过微锥腔体进行增强，提高压电式麦克风的声压感应灵敏度；压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；能够将声源转换成多个电信号，从而能够选择最适合的电信号；幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；能够从多个电信号中选出信号值最高的电信号，进一步提高麦克风的灵敏度；控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接；从多方面提高了压电式麦克风的声源感应识别能力和灵敏度。
在一个实施例中，所述微锥腔声压增强模块包括：
声源传入大孔径外球面11，用于接收外界声源，并将声源导入微锥形声压增强声腔体；
微锥形声压增强声腔体12，用于将声源传入大孔径外球面导入的声源进行增强并传导至声压凝聚小孔径内球面；
声压凝聚小孔径内球面13，用于将微锥形声压增强声腔体增强后的增压声源传到压电转换模块。
上述技术方案的工作原理为，所述微锥腔声压增强模块包括：
声源传入大孔径外球面，用于接收外界声源，并将声源导入微锥形声压增强声腔体；
微锥形声压增强声腔体，用于将声源传入大孔径外球面导入的声源进行增强并传导至声压凝聚小孔径内球面；
声压凝聚小孔径内球面，用于将微锥形声压增强声腔体增强后的增压声源传到压电转换模块。
上述技术方案的有益效果为，声源传入大孔径外球面，用于接收外界声源，并将声源导入微锥形声压增强声腔体；微锥形声压增强声腔体，用于将声源传入大孔径外球面导入的声源进行增强并传导至声压凝聚小孔径内球面；声压凝聚小孔径内球面，用于将微锥形声压增强声腔体增强后的增压声源传到压电转换模块；能够将外界普通声源通过微锥腔体进行增强，提高压电式麦克风的声压感应灵敏度。
在一个实施例中，所述压电转换模块包括：
阶梯凹陷压电层21，用于将增压声源转换成电信号，并通过阶梯每层压电层将增压声源转换出多个电信号；
阶梯连接电极层22，用于分层连接阶梯凹陷压电层，并将多个电信号传输到幅频选择放大模块，选择最灵敏的压电层电信号进行输出；
半导体缓冲衬底层23，用于对压电转换的共振进行缓冲调节；
半导体衬底层24，用于作为压电转换模块各层的基础。
上述技术方案的工作原理为，所述压电转换模块包括：
阶梯凹陷压电层，用于将增压声源转换成电信号，并通过阶梯每层压电层将增压声源转换出多个电信号；
阶梯连接电极层，用于分层连接阶梯凹陷压电层，并将多个电信号传输到幅频选择放大模块，选择最灵敏的压电层电信号进行输出；
半导体缓冲衬底层，用于对压电转换的共振进行缓冲调节；
半导体衬底层，用于作为压电转换模块各层的基础。
上述技术方案的有益效果为，阶梯凹陷压电层，用于将增压声源转换成电信号，并通过阶梯每层压电层将增压声源转换出多个电信号；阶梯连接电极层，用于分层连接阶梯凹陷压电层，并将多个电信号传输到幅频选择放大模块，选择最灵敏的压电层电信号进行输出；半导体缓冲衬底层，用于对压电转换的共振进行缓冲调节；半导体衬底层，用于作为压电转换模块各层的基础；能够将声源转换成多个电信号。
在一个实施例中，所述幅频选择放大模块包括：
幅值选择子模块，用于对压电多层转换模块转化的多个电信号值进行选择，选出信号幅值最大的电信号值，并传输到信号放大子模块；
信号放大子模块，用于将较弱的电信号进行增强转化为较强的电信号，对输入电信号进行放大；
信号滤波子模块，用于对信号中的干扰噪声和信号频率进行滤波处理。
上述技术方案的工作原理为，所述幅频选择放大模块包括：
幅值选择子模块，用于对压电多层转换模块转化的多个电信号值进行选择，选出信号幅值最大的电信号值，并传输到信号放大子模块；
信号放大子模块，用于将较弱的电信号进行增强转化为较强的电信号，对输入电信号进行放大；
信号滤波子模块，用于对信号中的干扰噪声和信号频率进行滤波处理。
上述技术方案的有益效果为，幅值选择子模块，用于对压电多层转换模块转化的多个电信号值进行选择，选出信号幅值最大的电信号值，并传输到信号放大子模块；信号放大子模块，用于将较弱的电信号进行增强转化为较强的电信号，对输入电信号进行放大；信号滤波子模块，用于对信号中的干扰噪声和信号频率进行滤波处理；能够从多个电信号中选出信号值最高的电信号，进一步提高麦克风的灵敏度。
在一个实施例中，所述控制连接模块包括：
声感音量控制子模块，用于对声音感应输出音量进行调节控制；
声源场景识别子模块，用于对声源所处的环境进行识别，选择最灵敏的压电层转换电信号；
电源连接管理子模块，用于提供所述麦克风的电源和连接以及部件结构。
上述技术方案的工作原理为，所述控制连接模块包括：
声感音量控制子模块，用于对声音感应输出音量进行调节控制；
声源场景识别子模块，用于对声源所处的环境进行识别，选择最灵敏的压电层转换电信号；
电源连接管理子模块，用于提供所述麦克风的电源和连接以及部件结构。
上述技术方案的有益效果为，声感音量控制子模块，用于对声音感应输出音量进行调节控制；声源场景识别子模块，用于对声源所处的环境进行识别，选择最灵敏的压电层转换电信号；电源连接管理子模块，用于提供所述麦克风的电源和连接以及部件结构；从多方面提高了压电式麦克风的声源感应识别能力和灵敏度。
在一个实施例中，所述声源传入大孔径外球面包括：
声源传入孔111，在声源传入外球面上按照设计的孔径，蚀刻出最外层孔，用于声源传入；
球面声孔阵112，将声源传入孔按照外球面均匀排布成阵列，用于接收不同方向的声源；
声孔间连接113，球面声孔阵和麦克风外壳透声网结构通过局部点支撑固定连接。
上述技术方案的工作原理为，所述声源传入大孔径外球面包括：
声源传入孔，在声源传入外球面上按照设计的孔径，蚀刻出最外层孔，用于声源传入；
球面声孔阵，将声源传入孔按照外球面均匀排布成阵列，用于接收不同方向的声源；
声孔间连接，球面声孔阵和麦克风外壳透声网结构通过局部点支撑固定连接。
上述技术方案的有益效果为，声源传入孔，在声源传入外球面上按照设计的孔径，蚀刻出最外层孔，用于声源传入；球面声孔阵，将声源传入孔按照外球面均匀排布成阵列，用于接收不同方向的声源；声孔间连接，球面声孔阵和麦克风外壳透声网结构通过局部点支撑固定连接；能够将外界普通声源汇集进入微锥腔体。
在一个实施例中，所述微锥形声压增强声腔体包括：
腔体与外球面孔连接边缘121，在腔体和外球面孔连接处，将第一微孔外边缘打磨成光滑弧度，用于声源的降阻传入；
腔体与内球面孔连接边缘122，在腔体和内球面孔连接处，将第二微孔内边缘刻蚀成直接相交角度，用于声源的定向增压；
内外孔间锥形腔声音通道123，在外球面第一微孔和内球面第二微孔件，形成内壁光滑的锥形腔体，用于进行增强声压。
上述技术方案的工作原理为，所述微锥形声压增强声腔体包括：
腔体与外球面孔连接边缘，在腔体和外球面孔连接处，将第一微孔外边缘打磨成光滑弧度，用于声源的降阻传入；
腔体与内球面孔连接边缘，在腔体和内球面孔连接处，将第二微孔内边缘刻蚀成直接相交角度，用于声源的定向增压；
内外孔间锥形腔声音通道，在外球面第一微孔和内球面第二微孔件，形成内壁光滑的锥形腔体，用于进行增强声压。
上述技术方案的有益效果为，腔体与外球面孔连接边缘，在腔体和外球面孔连接处，将第一微孔外边缘打磨成光滑弧度，用于声源的降阻传入；腔体与内球面孔连接边缘，在腔体和内球面孔连接处，将第二微孔内边缘刻蚀成直接相交角度，用于声源的定向增压；内外孔间锥形腔声音通道，在外球面第一微孔和内球面第二微孔件，形成内壁光滑的锥形腔体，用于进行增强声压；能够将外界普通声源通过微锥腔体进行增强，提高压电式麦克风的声压感应灵敏度。
在一个实施例中，所述声压凝聚小孔径内球面包括：
声压凝聚孔131，在声源传入内球面上按照设计的孔径，蚀刻出最内层孔，用于将增压声源传出到压电多层转换模块；
内球面孔阵132，将声压凝聚孔按照内球面均匀排布成阵列，用于传出不同方向的增压声源；
压电层连接133，内球面孔阵间支撑点和麦克风压电多层转换模块通过电路板固定连接。
上述技术方案的工作原理为，所述声压凝聚小孔径内球面包括：声压凝聚孔，在声源传入内球面上按照设计的孔径，蚀刻出最内层孔，用于将增压声源传出到压电多层转换模块；内球面孔阵，将声压凝聚孔按照内球面均匀排布成阵列，用于传出不同方向的增压声源；压电层连接，内球面孔阵间支撑点和麦克风压电多层转换模块通过电路板固定连接；计算声压凝聚孔处的增强声压，计算公式如下：
Figure BDA0003446905970000091
其中，SYZQ为声压凝聚孔处的增强声压值，W为声波的角频率值，j为指数函数虚部，Ms为声压凝聚孔处的声介质密度值，Mg为声源传入孔处的声介质密度值，Fz为声压振动幅值，π为圆周率，d为声孔直径值，R为声孔半径值，BS为标准声压反射系数值，θ为声源和声孔角度值，k为声源数量值，exp为自然底数e的指数式，Pb为标准声压级值，L为声源与声孔距离值；通过计算声压凝聚孔处的增强声压，可以获得声源到达压电多层转换模块的增强幅度，从而使麦克风灵敏度提高。
上述技术方案的有益效果为，声压凝聚孔，在声源传入内球面上按照设计的孔径，蚀刻出最内层孔，用于将增压声源传出到压电多层转换模块；内球面孔阵，将声压凝聚孔按照内球面均匀排布成阵列，用于传出不同方向的增压声源；压电层连接，内球面孔阵间支撑点和麦克风压电多层转换模块通过电路板固定连接；通过计算声压凝聚孔处的增强声压，其中，SYZQ为声压凝聚孔处的增强声压值，W为声波的角频率值，j为指数函数虚部，Ms为声压凝聚孔处的声介质密度值，Mg为声源传入孔处的声介质密度值，Fz为声压振动幅值，π为圆周率，d为声孔直径值，BS为标准声压反射系数值，θ为声源和声孔角度值，k为声源数量值，exp为自然底数e的指数式，Pb为标准声压级值，L为声源与声孔距离值；可以获得声源到达压电多层转换模块的增强幅度，从而使麦克风灵敏度提高。
在一个实施例中，所述幅值选择子模块包括：
多信号值调制单元，将压电多层转换模块转化的多个电信号值进行信号电平的多值振幅调制，获得多信号值振幅调制信号；
多信号值比较单元，将多信号值振幅调制信号输出到多值比较器，进行多信号比较；通过突变脉冲器对输入信号进行微分变换处理；多值比较器接收突变脉冲器的输出信号，将其与多信号值进行比较，并根据比较结果输出多信号值第一比较序列，对第一比较序列较小的信号值去掉，采样保持第一比较序列较大的信号值，获得第一比较信号值；将第一比较信号值和相邻信号值振幅调制信号进行比较，采样保持较大的信号值，获得第二相邻比较信号；
循环选择传输单元，用于将上述步骤进行循环比较，直至比较选择出峰值最大信号；将峰值最大信号传输到信号放大子模块。
上述技术方案的工作原理为，所述幅值选择子模块包括：
多信号值调制单元，将压电多层转换模块转化的多个电信号值进行信号电平的多值振幅调制，获得多信号值振幅调制信号；
多信号值比较单元，将多信号值振幅调制信号输出到多值比较器，进行多信号比较；通过突变脉冲器对输入信号进行微分变换处理；多值比较器接收突变脉冲器的输出信号，将其与多信号值进行比较，并根据比较结果输出多信号值第一比较序列，对第一比较序列较小的信号值去掉，采样保持第一比较序列较大的信号值，获得第一比较信号值；将第一比较信号值和相邻信号值振幅调制信号进行比较，采样保持较大的信号值，获得第二相邻比较信号；
循环选择传输单元，用于将上述步骤进行循环比较，直至比较选择出峰值最大信号；将峰值最大信号传输到信号放大子模块。
上述技术方案的有益效果为，多信号值调制单元，将压电多层转换模块转化的多个电信号值进行信号电平的多值振幅调制，获得多信号值振幅调制信号；多信号值比较单元，将多信号值振幅调制信号输出到多值比较器，进行多信号比较；通过突变脉冲器对输入信号进行微分变换处理；多值比较器接收突变脉冲器的输出信号，将其与多信号值进行比较，并根据比较结果输出多信号值第一比较序列，对第一比较序列较小的信号值去掉，采样保持第一比较序列较大的信号值，获得第一比较信号值；将第一比较信号值和相邻信号值振幅调制信号进行比较，采样保持较大的信号值，获得第二相邻比较信号；循环选择传输单元，用于将上述步骤进行循环比较，直至比较选择出峰值最大信号；将峰值最大信号传输到信号放大子模块；能够从多个电信号中选出信号值最高的电信号，进一步提高麦克风的灵敏度。
在一个实施例中，所述声源场景识别子模块包括：
声源类型分析单元，通过现有数据建立声源类型数据库；通过微锥腔声压增强模块传入的声音在压电转换模块的阶梯凹陷压电层上形成第一声压的位置，反向声源路径计算出声源方向；根据声源类型数据库中的声源数据，通过声压范围计算产生声压的距离范围，推算出声源估计位置；通过持续的声源方向计算和声源估计位置，分析麦克风所处的空间中所有的声源类型；
声源场景映射单元，根据声源类型分析单元获得的声源类型，建立声源和麦克风声源感应场景的声源场景映射关系；
场景映射识别单元，将声源场景映射关系和声源类型数据库进行对应，识别出麦克风所处场景中的干扰声源和不相关声源，智能选择所需声源。
上述技术方案的工作原理为，所述声源场景识别子模块包括：
声源类型分析单元，通过现有数据建立声源类型数据库；通过微锥腔声压增强模块传入的声音在压电转换模块的阶梯凹陷压电层上形成第一声压的位置，反向声源路径计算出声源方向；根据声源类型数据库中的声源数据，通过声压范围计算产生声压的距离范围，推算出声源估计位置；通过持续的声源方向计算和声源估计位置，分析麦克风所处的空间中所有的声源类型；
声源场景映射单元，根据声源类型分析单元获得的声源类型，建立声源和麦克风声源感应场景的声源场景映射关系；
场景映射识别单元，将声源场景映射关系和声源类型数据库进行对应，识别出麦克风所处场景中的干扰声源和不相关声源，智能选择所需声源。
上述技术方案的有益效果为，声源类型分析单元，通过现有数据建立声源类型数据库；通过微锥腔声压增强模块传入的声音在压电转换模块的阶梯凹陷压电层上形成第一声压的位置，反向声源路径计算出声源方向；根据声源类型数据库中的声源数据，通过声压范围计算产生声压的距离范围，推算出声源估计位置；通过持续的声源方向计算和声源估计位置，分析麦克风所处的空间中所有的声源类型；声源场景映射单元，根据声源类型分析单元获得的声源类型，建立声源和麦克风声源感应场景的声源场景映射关系；场景映射识别单元，将声源场景映射关系和声源类型数据库进行对应，识别出麦克风所处场景中的干扰声源和不相关声源，智能选择所需声源；从多方面提高了压电式麦克风的声源感应识别能力和灵敏度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，包括：
微锥腔声压增强模块，用于将外界声源增强，获得增压声源并传到压电多层转换模块；
压电多层转换模块，用于将增压声源转换成多个电信号获得增压声源多值电信号并传输到幅频放大模块；
幅频选择放大模块，用于对增压声源多值电信号进行选择，并进行运算放大；
控制及电源连接模块，用于对麦克风音量进行控制，声源场景进行识别，并进行电源连接及电源管理；
压电转换模块和幅频放大模块和电源连接控制模块分别电连接，微锥声压增强模块和压电转换模块机械连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述微锥腔声压增强模块包括：
声源传入大孔径外球面，用于接收外界声源，并将声源导入微锥形声压增强声腔体；
微锥形声压增强声腔体，用于将声源传入大孔径外球面导入的声源进行增强并传导至声压凝聚小孔径内球面；
声压凝聚小孔径内球面，用于将微锥形声压增强声腔体增强后的增压声源传到压电转换模块。
3.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述压电转换模块包括：
阶梯凹陷压电层，用于将增压声源转换成电信号，并通过阶梯每层压电层将增压声源转换出多个电信号；
阶梯连接电极层，用于分层连接阶梯凹陷压电层，并将多个电信号传输到幅频选择放大模块，选择最灵敏的压电层电信号进行输出；
半导体缓冲衬底层，用于对压电转换的共振进行缓冲调节；
半导体衬底层，用于作为压电转换模块各层的基础。
4.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述幅频选择放大模块包括：
幅值选择子模块，用于对压电多层转换模块转化的多个电信号值进行选择，选出信号幅值最大的电信号值，并传输到信号放大子模块；
信号放大子模块，用于将较弱的电信号进行增强转化为较强的电信号，对输入电信号进行放大；
信号滤波子模块，用于对信号中的干扰噪声和信号频率进行滤波处理。
5.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述控制连接模块包括：
声感音量控制子模块，用于对声音感应输出音量进行调节控制；
声源场景识别子模块，用于对声源所处的环境进行识别，选择最灵敏的压电层转换电信号；
电源连接管理子模块，用于提供所述麦克风的电源和连接以及部件结构。
6.根据权利要求2所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述声源传入大孔径外球面包括：
声源传入孔，在声源传入外球面上按照设计的孔径，蚀刻出最外层孔，用于声源传入；
球面声孔阵，将声源传入孔按照外球面均匀排布成阵列，用于接收不同方向的声源；
声孔间连接，球面声孔阵和麦克风外壳透声网结构通过局部点支撑固定连接。
7.根据权利要求2所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述微锥形声压增强声腔体包括：
腔体与外球面孔连接边缘，在腔体和外球面孔连接处，将第一微孔外边缘打磨成光滑弧度，用于声源的降阻传入；
腔体与内球面孔连接边缘，在腔体和内球面孔连接处，将第二微孔内边缘刻蚀成直接相交角度，用于声源的定向增压；
内外孔间锥形腔声音通道，在外球面第一微孔和内球面第二微孔件，形成内壁光滑的锥形腔体，用于进行增强声压。
8.根据权利要求2所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述声压凝聚小孔径内球面包括：
声压凝聚孔，在声源传入内球面上按照设计的孔径，蚀刻出最内层孔，用于将增压声源传出到压电多层转换模块；
内球面孔阵，将声压凝聚孔按照内球面均匀排布成阵列，用于传出不同方向的增压声源；
压电层连接，内球面孔阵间支撑点和麦克风压电多层转换模块通过电路板固定连接。
9.根据权利要求3所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述幅值选择子模块包括：
多信号值调制单元，将压电多层转换模块转化的多个电信号值进行信号电平的多值振幅调制，获得多信号值振幅调制信号；
多信号值比较单元，将多信号值振幅调制信号输出到多值比较器，进行多信号比较；通过突变脉冲器对输入信号进行微分变换处理；多值比较器接收突变脉冲器的输出信号，将其与多信号值进行比较，并根据比较结果输出多信号值第一比较序列，对第一比较序列较小的信号值去掉，采样保持第一比较序列较大的信号值，获得第一比较信号值；将第一比较信号值和相邻信号值振幅调制信号进行比较，采样保持较大的信号值，获得第二相邻比较信号；
循环选择传输单元，用于将上述步骤进行循环比较，直至比较选择出峰值最大信号；将峰值最大信号传输到信号放大子模块。
10.根据权利要求5所述的一种具有高灵敏度的压电式麦克风，其特征在于，所述声源场景识别子模块包括：
声源类型分析单元，通过现有数据建立声源类型数据库；通过微锥腔声压增强模块传入的声音在压电转换模块的阶梯凹陷压电层上形成第一声压的位置，反向声源路径计算出声源方向；根据声源类型数据库中的声源数据，通过声压范围计算产生声压的距离范围，推算出声源估计位置；通过持续的声源方向计算和声源估计位置，分析麦克风所处的空间中所有的声源类型；
声源场景映射单元，根据声源类型分析单元获得的声源类型，建立声源和麦克风声源感应场景的声源场景映射关系；
场景映射识别单元，将声源场景映射关系和声源类型数据库进行对应，识别出麦克风所处场景中的干扰声源和不相关声源，智能选择所需声源。
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