CN212013009U - 一种低功耗语音唤醒耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗语音唤醒耳机，其特征在于，包括耳机本体、外壳和设置在外壳内部的采集模块、主控微处理器、输出模块；耳机本体通过输出模块与主控微处理器电相连，采集模块包含两颗高灵敏度麦克风；其中，主控微处理器型号为WN8032，其包括由内置音频总线电路和APB总线电路构成的立体声音频Codec模块，立体声音频Codec模块与所述耳机本体连接来输出低功耗立体声音频；主控微处理器上设置有MIC接口，该MIC接口与两颗所述高灵敏度麦克风连接来实现唤醒语音的输入。本实用新型硬件结构简单，非工作状态时智能主机可以深度休眠，降低了功耗，节约了能源，语音唤醒耳机，替代传统按键方式，彻底解放用户双手，为提供用户更好的使用体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及耳机产品技术领域，尤其涉及一种低功耗语音唤醒耳机。
背景技术
随着技术的不断进步和发展，能源的可再生逐步为人们所重视。为了减少对能源的消耗，通常很多设备都会设置一种功耗较低的待机模式，或休眠模式，当用户不使用该设备时，设备便可进入到待机模式或休眠模式中。不同于普通的工作模式，在这类模式下，设备仅保持较低的功耗，当用户需要使用设备时，设备会从上述模式中进行唤醒进入到正常的工作模式中。
目前，随着语音唤醒技术的兴起，越来越多的设备都搭载了语音唤醒装置或语音唤醒模块，当用户需要对设备进行唤醒时，仅需发出对应的语音，由语音唤醒装置或模块接收该语音信息，并根据语音信息对设备进行唤醒操作。然而，在实际应用中，为了及时接收用户的语音对设备进行唤醒，语音唤醒装置需要一直保持工作状态，功耗较大。这样，就导致用户在进行语音唤醒的过程中，搭载了语音唤醒装置的设备实际功耗较大。
中国专利201821056319.6，公开了一种具低功耗语音唤醒功能蓝牙耳机，包括有蓝牙芯片、主控芯片MCU、麦克风、喇叭组件、控制按键和语音助手，语音助手一路连接主控芯片MCU，另一路连接麦克风；语音助手为采用数字信号处理器U2构成的语音识别唤醒电路，数字信号处理器U 2的型号为BR281W31A101V1G，其WAKE_UP脚与主控芯片 MCU连接形成对主控芯片MCU的语音唤醒结构，数字信号处理器U2 的AIO脚、VMIC脚及MICO脚与麦克风连接。采用数字信号处理器BR281W31A101V1G构成语音识别唤醒电路，通过该数字信号处理器去唤醒主控芯片MCU，再由主控芯片MCU控制蓝牙芯片打开手机端语音助手，避免直接由主系统处理语音信号，如此可以大幅降低耳机的功耗。
中国专利201821056319.6，公开了201620339772.2，公开了一种蓝牙耳机，该蓝牙耳机包括：语音触发模块、音频IC模块、低功耗蓝牙模块、传统蓝牙模块、麦克风和扬声器。低功耗蓝牙模块与主机端保持长连接，并在蓝牙耳机关机时进入睡眠状态。用户通过语音命令与主机端交互时，仅启动低功耗蓝牙模块，当需要接听电话或拨打电话进行语音通话时，启动传统蓝牙模块。该低功耗蓝牙模块和传统蓝牙模块结合的工作模式，充分利用了低功耗蓝牙模块和传统蓝牙模块的功能特性以及功耗的差异，极大降低了蓝牙耳机的功耗，延长待机及工作时间。此外，蓝牙耳机与主机端通过语音命令进行交互的方式可为用户提供极大的操作便利，最大化的解放用户的双手，实用性强，用户体验较佳。
目前对耳机的控制和操作主要利用按键实现，这种方式需要用户自主按键操作，非常不方便，还有可能因为误触碰按键造成误操作。
实用新型内容
为了解决实现上述耳机操作不便，语音唤醒功能功耗较大的问题，本实用新型提供一种低功耗语音唤醒耳机，以替代现有的按键耳机，方便操作。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低功耗语音唤醒耳机，具体实现方案为：
低功耗语音唤醒耳机，包括耳机本体、外壳和设置在外壳内部的采集模块、主控微处理器、输出模块；采集模块、主控微处理器和输出模块分别电相连，耳机本体通过输出模块与主控微处理器电相连，采集模块包含两颗高灵敏度麦克风；其中，主控微处理器型号为WN8032，其包括由内置音频总线电路和APB总线电路构成的立体声音频Codec模块，立体声音频Codec模块与所述耳机本体连接来输出低功耗立体声音频；主控微处理器上设置有MIC接口，该MIC接口与两颗所述高灵敏度麦克风连接来实现唤醒语音的输入。
进一步，所述外壳内还设置有电源模块，该电源模块与所述耳机本体共用同一个电源模块，或者单独设置电源模块来分别与采集模块、主控微处理器和输出模块电连接进行供电。
进一步，所述语音唤醒耳机与主控微处理器的通信是通过主控微处理器的硬件接口，硬件接口支持USB接口、Type-C接口、Lightning接口。
进一步，所述主控微处理器设置有四个PDM MIC接口和立体声24bit 立体声音频Codec模块，以形成MIC阵列系统。
本实用新型硬件结构简单，非工作状态时智能主机可以深度休眠，降低了功耗，节约了能源，语音唤醒耳机，替代传统按键方式，彻底解放用户双手，为提供用户更好的使用体验。
附图说明
图1为本实用新型低功耗语音唤醒耳机结构框架图；
图2为实用新型低功耗语音唤醒耳机工作流程图；
图3为本实用新型应用实施例结构示意图；
图4为主控微处理器WN8032结构框架图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
如图1至图4所示，本实用新型提供一种低功耗语音唤醒耳机，包括耳机本体350、外壳300和设置在外壳内部的采集模块320、主控微处理器330、输出模块340、电源模块310。采集模块320、主控微处理器 330和输出模块340分别电相连，耳机本体350通过输出模块340与主控微处理器330电相连，采集模块包含两颗高灵敏度麦克风；其中，主控微处理器330型号为WN8032，其包括由内置音频总线电路和APB总线电路构成的立体声音频Codec模块，立体声音频Codec模块与耳机本体 350连接来输出低功耗立体声音频；主控微处理器上设置有MIC接口，该MIC接口与两颗所述高灵敏度麦克风连接来实现唤醒语音的输入。
电源模块310与耳机本体350共用同一个电源模块，来分别给耳机本体350、采集模块320、主控微处理器330、输出模块340供电，或者耳机本体350单独设置电源模块来独立供电。
如图3所示，语音唤醒耳机与主控微处理器的通信是通过主控微处理器的硬件接口，硬件接口支持USB接口、Type-C接口、Lightning接口。
如图4所示，为主控微处理器WN8032结构框架图，WN8032是一款低功耗/高性能音频处理器，包括高达300MHz的高性能32位CPU和丰富的外设。高性能CPU支持浮点单元和DSP指令，内部存储器可用于算法和应用。主控微处理器WN8032作为一个智能主机，芯片集成嵌入式多个模块：CPU CK803，64KB SRAM，Audio Codec、USB (MAC+PHY)、ADC、QSPI、PMU、PWM(支持12路信号输出)、2 个SPI、2个IIS、1个IIC、2个UART、GPIO、Timer/WDT/RTC，采用 SMIC55nm LL Logic工艺。主控微处理器300设置有四个PDM MIC接口和立体声24bit立体声音频Codec模块，支持立体声耳机输出、支持立体声line-in和MIC输入，以形成MIC阵列系统。
如图2所示，本实用新型基础方案的工作流程如下：采集模块监听环境声音，当用户发出语音命令，所述的采集模块接收来自用户的语音信号(音频模拟信号)，将该语音信号发送给主控微处理器，所述主控模块将该语音命令(音频模拟信号)转化为包含该语音命令的数字信号，将该数字信号与预置的唤醒指令对比，判断是否包含唤醒指令，如果有，则通过所述的输出模块发送唤醒命令到智能主机，主机接收指令，切换到工作模式，通过主机的硬件接口输出音频到耳机，耳机通过输出模块播放出来。本实用新型通过芯片结构设计、两颗所述高灵敏度麦克风的设置，来达到相应的功能和高性能，并不是依赖于计算机软件而获得的技术改进。
本实用新型硬件结构简单，非工作状态时智能主机可以深度休眠，降低了功耗，节约了能源，语音唤醒耳机，替代传统按键方式，彻底解放用户双手，为提供用户更好的使用体验。
Claims (4)
1.一种低功耗语音唤醒耳机，其特征在于，包括耳机本体、外壳和设置在外壳内部的采集模块、主控微处理器、输出模块；采集模块、主控微处理器和输出模块分别电相连，耳机本体通过输出模块与主控微处理器电相连，采集模块包含两颗高灵敏度麦克风；其中，主控微处理器型号为WN8032，其包括由内置音频总线电路和APB总线电路构成的立体声音频Codec模块，立体声音频Codec模块与所述耳机本体连接来输出低功耗立体声音频；主控微处理器上设置有MIC接口，该MIC接口与两颗所述高灵敏度麦克风连接来实现唤醒语音的输入。
2.如权利要求1所述的低功耗语音唤醒耳机，其特征在于，所述外壳内还设置有电源模块，该电源模块与所述耳机本体共用同一个电源模块，或者单独设置电源模块来分别与采集模块、主控微处理器和输出模块电连接进行供电。
3.如权利要求1所述的低功耗语音唤醒耳机，其特征在于，所述语音唤醒耳机与主控微处理器的通信是通过主控微处理器的硬件接口，硬件接口支持USB接口、Type-C接口、Lightning接口。
4.如权利要求1所述的低功耗语音唤醒耳机，其特征在于，所述主控微处理器设置有四个PDM MIC接口和立体声24bit 立体声音频Codec模块，以形成MIC阵列系统。
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Country Status (1)
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2019
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