[发明专利]系统唤醒压电麦克风模组

说明书

本发明提供一种系统唤醒压电麦克风模组，包括：唤醒压电麦克风，用于接收到声波后产生唤醒电信号；唤醒芯片，用于接收唤醒电信号，并对唤醒电信号进行阈值判断，若唤醒电信号大于阈值时，向电源电压输出第一控制信号，以控制电源电压给拾音麦克风和处理芯片供电，若唤醒电信号小于阈值时，向电源电压输出第二控制信号，以控制电源电压不给拾音麦克风和处理芯片供电；拾音麦克风，用于在电源电压供电后，拾取外界声信号，并将外界声信号转化成拾取电信号；处理芯片，用于接收拾取电信号，并对拾音麦克风进行放大处理后输出至终端设备；唤醒芯片的谐振频率小于拾音麦克风的谐振频率。本发明可以有效降低系统功耗以及提高系统的灵敏度。

技术领域

本发明属于声音传感领域，特别是涉及一种系统唤醒压电麦克风模组。

背景技术

近年来随着移动设备和穿戴设备的流行，人们与移动设备和穿戴设备的交互也越来越频繁，声音作为一种传统的人与人的交互方式，也逐渐在人机交互中显示出重要性，比如现有的语音唤醒，语音识别指令能够在不触及电子设备的情况下，对设备进行控制，提供更好的用户体验。为了能够实时的获取用户的声音信号，现有的麦克风需要一直保持正常工作状态，以实时监听语音信号，增加了麦克风功耗。

事实上，男性声音的基频在85～180Hz，女性声音的基频在165～255Hz。人类实际的发声频率是基频的高次谐波，且能量最高的区域不在基频。人声主要区分为元音和辅音，元音频率能够达到4000Hz，辅音频率能够达到6000Hz。在早期的电话技术中，语音频带范围约为300～3400Hz。

人类对声音的感知频率范围是20Hz～20000Hz，人大声说话能够达到60dB。移动设备和穿戴设备上的麦克风设计主要是拾取人声，包括语音指令、通话、录音等。目前主流的压电麦克风谐振频率在14KHz左右。

压电式麦克风为了保证灵敏度响应曲线的平坦，需要压电麦克风的谐振频率控制在工作频率以上，这就使得在工作频率范围内，由于远离谐振频率，压电麦克风的灵敏度较小，在实际应用时，需要使用放大器将电信号放大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种系统唤醒压电麦克风模组，用于解决现有技术中压电麦克风模组灵敏度较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种系统唤醒压电麦克风模组，所述系统唤醒压电麦克风模组包括：唤醒压电麦克风，用于接收到声波后产生唤醒电信号；唤醒芯片，连接于所述唤醒压电麦克风，用于接收所述唤醒电信号，并对所述唤醒电信号进行阈值判断，若所述唤醒电信号大于阈值时，向电源电压输出第一控制信号，以控制所述电源电压给拾音麦克风和处理芯片供电，若所述唤醒电信号小于阈值时，向电源电压输出第二控制信号，以控制电源电压不给拾音麦克风和处理芯片供电；拾音麦克风，连接于所述唤醒芯片，用于在电源电压供电后，拾取外界声信号，并将所述外界声信号转化成拾取电信号；处理芯片，连接于所述拾音麦克风，用于接收所述拾取电信号，并对所述拾音麦克风进行放大处理后输出至终端设备；所述唤醒芯片的谐振频率小于所述拾音麦克风的谐振频率。

可选地，有别于常规麦克风工作在平带，所述唤醒压电麦克风工作在谐振模态，其谐振频率为2000Hz～4000Hz。

可选地，所述唤醒芯片包括基体、压电悬臂梁和电极结构，压电悬臂梁的一端固定于所述基体上，另一端悬空，所述电极结构设置于所述压电悬臂梁表面。

可选地，所述压电悬臂梁在所述电极结构的区域具有多个镂空区，使所述电极结构分割成独立排布的多个电极单元区，且所述电极单元区通过导线串联并工作在谐振频率附近，以增强唤醒电信号。

可选地，所述唤醒芯片包括基体、压电片和电极结构，所述基体为环形基体，所述压电片的周缘连接于所述环形基体上，所述电极结构为环形电极，所述环形电极设置于所述电极结构的外周表面。