传声器设备及其控制方法技术

一种传声器设备及其控制方法，该传声器设备包括具有音孔和相位延迟膜的外壳。多个无指向型传声器布置在外壳中。半导体芯片连接到无指向型微型机电系统(MEMS)传声器并且响应于输入信号而运行，其中，任一无指向型传声器通过与外壳的音孔和相位延迟膜连接而形成指向型传声器。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引证本申请要求于2014年11月28日向韩国知识产权局提交的第10-2014-0169042号韩国专利申请的优先权的权益，通过引证的方式将其全部内容结合在此。
本公开涉及一种传声器(microphone，麦克风、扬声器)设备以及控制该传声器设备的方法。更具体地，本公开涉及一种能够根据车辆中嘈杂的环境选择性地运行传声器的传声器设备以及控制该传声器设备的方法。
技术介绍
通常，传声器是一种将声音转换为电信号的设备，并用于移动通信设备(例如终端)和各种通信设备(例如耳机或助听器)。这类传声器需要高音频性能、可靠性以及可操作性。与驻极体电容传声器(下文简称为“ECM传声器”)相比，基于微型机电系统(MEMS)的电容传声器(下文简称为“MEMS传声器”)具有高音频性能、可靠性和可操作性。MEMS传声器根据指向特征分为无指向型(全向型)传声器和指向型传声器。无指向型传声器对于在所有方向内传播的声波具有均匀的敏感度。另一方面，指向型传声器根据入射声波的方向具有不同的敏感度，并且根据指向特性分成单向型和双向型。例如，指向型传声器用于在狭窄的空间中录音或用于在具有大量回音的空间中仅捕捉期望的声音。当这些传声器安装在车辆中时，声源远离这些传声器并且由于车辆的环境特性而可变地生成噪声。因此，需要一种有效抵抗车辆内部的嘈杂环境变化的传声器，并且为了这个目的，使用仅沿期望的方向捕捉声音的指向型MEMS传声器。然而，因为现有技术中指向型传声器仅沿期望的方向捕捉声音，所以指向型传声器有效抵抗噪声，但是与无指向型传声器相比，指向型传声器敏感度低并且频率响应特性不佳。在
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此，其可能包含未构成在该国家为本领域的技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开致力于提供一种具有适于车辆中具有可变噪声的环境的优点的传声器设备以及控制传声器设备的方法。根据本专利技术的示例性实施方式，传声器设备包括具有音孔和相位延迟膜的外壳。多个无指向型传声器布置在外壳中。半导体芯片连接到无指向型传声器并且响应于输入信号而运行，其中，任一无指向型传声器可以通过连接至外壳的音孔和相位延迟膜来形成指向型传声器。无指向型传声器可以包括具有穿孔的基板。振动膜布置在基板上。固定膜与振动膜隔开。相位延迟膜可以连接到任一无指向型传声器的穿孔。无指向型传声器可以包括第一无指向型传声器和第二无指向型传声器。第二无指向型传声器可以通过与外壳的音孔和相位延迟膜连接来形成指向型传声器。当声音处理器开始运行时，半导体芯片可以测量相对于通过第一无指向型传声器感测的声音电压的噪声电压，并且可以确定噪声电压是否大于提前设置在半导体芯片中的参考电压。当噪声电压小于设置在半导体芯片中的参考电压时，半导体芯片可以运行第一无指向型传声器。当噪声电压大于设置在半导体芯片中的参考电压时，半导体芯片可以将第二无指向型传声器运行为指向型传声器。外壳可具有圆柱体形状和矩形柱体形状中任一种。声音处理器可以是语音识别设备、免提设备和便携式通信终端中的至少一种。根据本专利技术的另一示例性实施方式，一种用于控制传声器设备的方法包括当声音处理器开始运行时，运行第一无指向型传声器。将由第一无指向型传声器生成的声音电压传输至半导体芯片。测量声音电压的噪声电压，并且将声音电压的噪声电压与提前设置在半导体芯片中的参考电压进行比较。当噪声电压小于参考电压时，第一无指向型传声器运行。声音处理器的运行停止。该方法可以进一步包括在进行比较之后，当噪声电压大于参考电压时，将第二无指向型传声器运行为指向型传声器。根据本专利技术的示例性实施方式，由于设置了指向型传声器和无指向型传声器，所以可以在车辆中具有可变噪声的环境中选择性地运行指向型传声器和无指向型传声器。也就是说，由于实施具有对于噪声的优异指向性的指向型传声器以及具有优异敏感度和频率响应的无指向型传声器，所以当施加比提前设置在半导体芯片中的参考电压更小的噪声电压时，无指向型传声器运行。当施加大于参考电压的噪声电压时，指向型传声器运行，因此实现高信噪比(SNR)。此外，在下文详细描述中直接或暗示地描述了可从本专利技术的示例性实施方式获得或期望的效果。也就是说，将在以下详细的描述中描述从本发明的示例性实施方式期望的各种效果。附图说明图1是示出了根据本专利技术的示例性实施方式的传声器设备的示意图。图2A和图2B是分别示出了在嘈杂环境下根据本专利技术的示例性实施方式的无指向型传声器和指向型传声器的性能的曲线图。图3是示出了根据本专利技术的示例性实施方式的控制传声器设备的方法的流程图。具体实施方式下文中，将参考附图描述本专利技术的示例性实施方式。然而，为了有效地解释本专利技术的特性，下文将描述的附图和以下详细的说明涉及多种示例性实施方式中的一个示例性实施方式。因此，本公开不应被解释为受限于这些附图和以下描述。进一步地，在本公开的说明中，当熟知的构造和功能确定为不必要地使本公开的范围不清楚时，不提供涉及熟知的构造和功能的详细说明。此外，以下将描述的术语在本公开中是考虑它们的功能而定义的术语，并且可以通过用户、操作者的意图或习惯而改变。因此，应当基于本公开的描述来确定它们的定义。此外，在以下示例性实施方式中，为了有效地解释本公开的主要技术特征，将术语适当地改变、组合或拆分，以使本领域技术人员可清楚地理解这些术语，但本公开并不限于此。在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的示例性实施方式。图1是示出了根据本专利技术的示例性实施方式的传声器设备的示意图，并且图2A和图2B是示出了在嘈杂环境下根据本专利技术的示例性实施方式的每种类型的传声器设备的性能的曲线图。参考图1，根据本专利技术的示例性实施方式的传声器设备1包括外壳10、多个无指向型传声器30和50以及半导体芯片90。外壳10具有音孔11和相位延迟膜13，音孔穿过顶部而形成，相位延迟膜形成在外壳10的底部上。音孔11是来自声音处理器5的声音传播所通过的孔，并且通过音孔11在内部传播的声音传播至无指向型传声器30和50。车辆中处理语音的声音处理器5可以是语音识别设备、免提设备和便携式通信终端中的至少一种。当驾驶员通过语音发出命令时，声音处理器5识别并且执行来自驾驶员的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传声器设备，包括：外壳，所述外壳具有音孔和相位延迟膜；多个无指向型传声器，所述多个无指向型传声器布置在所述外壳中；以及半导体芯片，所述半导体芯片连接至所述多个无指向型传声器并且响应于输入信号而运行，其中，所述无指向型传声器中的任一个通过与所述外壳的所述音孔和所述相位延迟膜连接而形成指向型传声器。

【技术特征摘要】
2014.11.28 KR 10-2014-01690421.一种传声器设备，包括：
外壳，所述外壳具有音孔和相位延迟膜；
多个无指向型传声器，所述多个无指向型传声器布置在所述外
壳中；以及
半导体芯片，所述半导体芯片连接至所述多个无指向型传声器
并且响应于输入信号而运行，
其中，所述无指向型传声器中的任一个通过与所述外壳的所述
音孔和所述相位延迟膜连接而形成指向型传声器。
2.根据权利要求1所述的传声器设备，其中，所述无指向型传声器包
括：
基板，所述基板具有穿孔；
振动膜，所述振动膜布置在所述基板上；以及
固定膜，所述固定膜与所述振动膜隔开。
3.根据权利要求1所述的传声器设备，其中，所述相位延迟膜连接至
任一所述无指向型传声器的穿孔。
4.根据权利要求1所述的传声器设备，其中，所述无指向型传声器包
括第一无指向型传声器和第二无指向型传声器。
5.根据权利要求4所述的传声器设备，其中，所述第二无指向型传声
器通过连接至所述外壳的所述音孔和所述相位延迟膜而形成指向型
传声器。
6.根据权利要求5所述的传声器设备，其中，当声音处理器开始运行
时，所述半导体芯片测量来自由所述第一无指向型传声器感测的声
音电压中的噪声电压，并且确定所述噪声电压是否小于提前设置在
所述半导体芯片中的参考电压。
7.根据权利要求6所述的传声器设备，其中，当所述噪声电压小于设
置在所述半导体芯片中的所述参考电压时，所述半导体芯片使所述
第一无指向型传声器运行。
8.根据权利要求6所述的传声器设...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞一善，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR