基于振动电机采集语音命令的方法及音频组件、音频终端技术

本发明专利技术公开一种基于振动电机采集语音命令的方法及音频组件、音频终端。所述方法包括：拾音器采集当前环境中的第一音频信号；振动电机在相位和时序上与拾音器同步，并基于反电动势原理采集当前环境中的第二音频信号，其中第二音频信号的频率低于第一音频信号的频率；将第一音频信号和第二音频信号进行叠加处理。基于此，本发明专利技术能够提高音频信号的信噪比，从而提高录音音质。

【技术实现步骤摘要】
基于振动电机采集语音命令的方法及音频组件、音频终端
本专利技术涉及音频
，具体涉及一种基于振动电机采集语音命令的方法及音频组件、音频终端。
技术介绍
随着各种电子产品的快速普及，用户对终端的功能及智能化要求越来越高，如何使终端更加智能化、专业化、多样化，以及更加高效的使用于日常生活中，已经成为当前研究方向之一。以录音功能为例，当前很多厂家一般是使用为终端安装更加好的器件，花费更高成本去提升配件配置，从而提高录音音质。但是，硬件配置很难提高所采集到的音频信号的信噪比，因此对提高录音音质的作用十分有限。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于振动电机采集语音命令的方法及音频组件、音频终端，提高音频信号的信噪比，从而提高录音音质。本专利技术一实施例的基于振动电机采集语音命令的方法，包括：拾音器采集当前环境中的第一音频信号；振动电机在相位和时序上与拾音器同步，并基于反电动势原理采集当前环境中的第二音频信号，其中第二音频信号的频率低于第一音频信号的频率；将第一音频信号和第二音频信号进行叠加处理。本专利技术一实施例的音频组件，包括处理电路以及与处理电路电性耦接的拾音器和振动电机，其中，拾音器，用于采集当前环境中的第一音频信号；振动电机，用于在相位和时序上与拾音器同步，并基于反电动势原理采集当前环境中的第二音频信号，其中第二音频信号的频率低于第一音频信号的频率；处理电路，用于将第一音频信号和第二音频信号进行叠加处理。本专利技术一实施例的音频终端，包括上述音频组件。有益效果：本专利技术设计将来自振动电机和拾音器的音频信号进行叠加处理，以提高拾音器的录音音质，因振动电机能够采集到高声压低频噪音及更广频段的音频信号，用该高声压低频噪音与拾音器录制的音频信号进行反向叠加，能够有效减少拾音器录制的音频信号中的高声压低频噪音，从而提高该音频信号的信噪比，提高录音音质，而用更广频段的音频信号对拾音器录制的音频信号进行补偿，能够有效增加拾音器录制的音频信号的频段，从而进一步提高录音音质。附图说明图1是本专利技术的基于振动电机采集语音命令的方法一实施例的流程图示意；图2是本专利技术的振动电机和拾音器采集音频信号的线路示意图；图3是本专利技术的第一音频信号和第二音频信号一实施例的示意图；图4是本专利技术的音频组件第一实施例的结构示意图；图5是本专利技术的音频组件第二实施例的结构示意图；图6是本专利技术的音频组件第三实施例的结构示意图；图7是图6所示音频组件启动录音功能一实施例的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例以及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1，为本专利技术一实施例的基于振动电机采集语音命令的方法。所述基于振动电机采集语音命令的方法可以包括步骤S11～S13。S11：拾音器采集当前环境中的第一音频信号。本实施例的拾音器采集到的第一音频信号是模拟音频信号，该拾音器可以为模拟麦克风，由于其输出的是模拟音频信号，因此为了便于后续对音频信号进行叠加处理，本实施例可以将拾音器与模数转换器件(Analog-to-DigitalConverter,ADC)连接，模拟音频信号通过模数转换器件的模数转换后，传输给后续电路并进行叠加处理。当然，本专利技术一实施例的拾音器还可以为数字麦克风，数字麦克风的最大优点是抗干扰能力强，无需像传统传声器那样内置高频滤波电容以及滤波器电路。基于数字麦克风输出的是数字音频信号，因此本专利技术可直接将拾音器与后续电路连接并进行叠加处理。S12：振动电机在相位和时序上与拾音器同步，并基于反电动势原理采集当前环境中的第二音频信号，其中第二音频信号的频率低于第一音频信号的频率。振动电机基于反电动势原理可以成为一种电声换能器件，具体而言：基于法拉第电磁感应定律，振动电机中的AC(AlternatingCurrent,交流电)信号在线圈上产生变化的磁场，产生电磁感应电动势，与此同时，第二音频信号使空气压力发生变化，通过振动周围空气而引起振动电机的膜片振动，基于伦兹定律，当音频信号引起的振动和电磁感应引起的振动撞击在相同质量—膜片时，膜片受到的外力方向相反，振动电机会产生与电磁感应电动势相反的电动势，即反电动势。通过监测反电动势产生的电流，并经过电声转换即可得到第二音频信号。相比较于麦克风，振动电机的膜片有效区域(适合声音撞击的区域)更大，因此其能够捕捉到高声压低频信号，即第二音频信号的频率低于第一音频信号的频率。该低频信号的频段为20Hz-20kHz，而人耳能感知的外部环境噪音及影响人听感信噪比的噪音频段也是20Hz-20kHz，所以利用振动电机可以采集到该高声压低频噪音。另外，由于振动电机的膜片的有效区域大于麦克风的膜片的有效区域，因此振动电机更加灵敏，能够捕捉到更广频段的音频信号。基于上述原理，本专利技术的振动电机具备采集音频信号的功能，其内部不仅增设有信号拾取电路，还可以设置有信号放大及输出电路。信号拾取方面，是利用振动电机原有的膜片及相应的线圈等来协助完成。振动电机采集的第二音频信号包括高声压低频噪音，该高声压低频噪音通过模数转换后，传输给后续电路并进行叠加处理。在本专利技术一实施例中，位于当前环境中的目标声源(例如人类)可以播放20Hz-20kHz的正弦波信号，拾音器和振动电机可以沿网状路线移动并采集当前环境中的音频模拟信号。具体地，如图2所示，在目标声源的出声方向上，拾音器和振动电机均逐行和逐列移动，从而分别获得真实的第一音频信号和第二音频信号。S13：将第一音频信号和第二音频信号进行叠加处理。本实施例可以将振动电机采集的第二音频信号与拾音器录制的第一音频信号在相位和时序上进行同步，然后将二者进行叠加。对于振动电机采集的高声压低频噪音，本实施例可以通过将二者进行反向叠加，有效减少拾音器录制的第一音频信号中的高声压低频噪音。对于拾音器未采集到的频段的音频信号，本实施例可以通过将二者进行混合处理，通过第二音频信号对第一音频信号进行补偿。以反向叠加为例，如图3所示，301为拾音器录制的第一音频信号(可视为音频有用信号)，302为振动电机采集的第二音频信号(高声压低频噪音)。由于高声压低频噪音易将音频有用信号掩盖，因此先将振动电机采集的高声压低频噪音302进行反向处理，然后与拾音器录制的第一音频信号301中相应(在相位和时序上同步)的高声压低频噪音进行叠加，其中相位和时序同步的正负电压信号叠加后相互抵消，从而消除该第一音频信号301中的高声压低频噪音，由此提高该音频信号的信噪比(Signal-NoiseRatio,SNR)，进而提高拾音器的录音音质。综上，本实施例设计将来自振动电机和拾音器的音频信号进行叠加处理，以提高拾音器的录音音质，因振动电机能够采集到高声压低频噪音，用该高声压低频噪音与拾音器录制的音频信号进行反向叠加，能够有效减少拾音器录制的音频信号中的高声压低频噪音，从而提高该音频信号的信噪比，提高录音音质。另外，由于振动电机能够采集到更广频段的音频信号，利用其对拾音器录制的音频信号进行补偿，能够有效增加拾音器录制的音频信号的频段，从而进一步提高录音音质。在前述实施例的基础上，本专利技术还可以基于语音识别(AutomaticSpeechR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于振动电机采集语音命令的方法，其特征在于，所述方法包括：拾音器采集当前环境中的第一音频信号；振动电机在相位和时序上与所述拾音器同步，并基于反电动势原理采集所述当前环境中的第二音频信号，其中所述第二音频信号的频率低于所述第一音频信号的频率；将所述第一音频信号和所述第二音频信号进行叠加。

【技术特征摘要】
1.一种基于振动电机采集语音命令的方法，其特征在于，所述方法包括：拾音器采集当前环境中的第一音频信号；振动电机在相位和时序上与所述拾音器同步，并基于反电动势原理采集所述当前环境中的第二音频信号，其中所述第二音频信号的频率低于所述第一音频信号的频率；将所述第一音频信号和所述第二音频信号进行叠加。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拾音器和所述振动电机沿网状路线移动并分别采集所述第一音频信号和第二音频信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一音频信号和所述第二音频信号进行叠加之后，所述方法还包括：基于语音识别技术将叠加处理后的音频信号转换为字符指令。4.一种音频组件，其特征在于，所述音频组件包括处理电路以及与所述处理电路电性耦接的拾音器和振动电机，其中，所述拾音器，用于采集当前环境中的第一音频信号；所述振动电机，用于在相位和时序上与所述拾音器同步，并基于反电动势原理采集所述当前环境中的第二音频信号，其中所述第二音频信号的频率低于所述第一音频信号的频率；所述处理电路，用于将所述第一音频信号和所述第二音频信号进行叠加处理。5.根据权利要求4所述的音频组件，其特征在于，所述处理电路还用于控制所述拾音器和所述振动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琼，
申请(专利权)人：捷开通讯深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44