声音采集方法、麦克风和电子设备技术

本申请提供一种用于麦克风的声音采集方法。麦克风包括激光自混合装置和振膜装置，其中振膜装置包括用于响应声音振动的膜片。激光自混合装置和振膜装置分别用于检测膜片的振动。本方法通过激光自混合装置获取第一电压信号，并同时通过振膜装置获取第二电压信号；若第一电压信号低于或等于预设阈值，则将第一电压信号转换为音频信号；若第一电压信号高于预设阈值，则将第二电压信号转换为音频信号。本申请方法可以通过两种不同的方式进行音频信号的采集，进而通过预设阈值在两路信号之间进行切换，选取更匹配的信号转换为音频信号，可以保证音频信号的质量。本申请还涉及一种麦克风，以及一种电子设备。以及一种电子设备。以及一种电子设备。

【技术实现步骤摘要】
声音采集方法、麦克风和电子设备


[0001]本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种声音采集方法、一种麦克风、以及一种采用该声音采集方法或包括该麦克风的电子设备。

技术介绍

[0002]电子设备具有多种使用麦克风拾音的场景，如电话、视频通话、语音助手、远程会议、全民直播、以及在线教学等，都需要通过麦克风提取音频信号。现有的麦克风信噪比通常不超过70dB，但随着使用需求的不断提升，部分场景中需要将麦克风的信噪比提升至80dB以上，导致现有麦克风难以满足性能需求。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种声音采集方法，可以提升麦克风的拾音信噪比。本申请还涉及一种麦克风，以及一种电子设备。具体包括如下技术方案：
[0004]第一方面，本申请提供一种声音采集方法，用于麦克风，麦克风包括激光自混合装置和振膜装置，其中振膜装置包括膜片，膜片用于响应声音振动，激光自混合装置和振膜装置分别用于检测膜片的振动，本方法包括如下步骤：
[0005]通过激光自混合装置获取第一电压信号，并同时通过振膜装置获取第二电压信号；
[0006]若第一电压信号低于或等于预设阈值，则将第一电压信号转换为音频信号；若第一电压信号高于预设阈值，则将第二电压信号转换为音频信号。
[0007]本申请声音采集方法对应到同时包括激光自混合装置和振膜装置的麦克风。通过激光自混合装置可以获取第一电压信号，通过振膜装置可以获取第二电压信号。其中，第一电压信号和第二电压信号分别为激光自混合装置和振膜装置基于膜片对外界声音振动的响应所获得的信号。然后，将第一电压信号与预设阈值进行比较，以选择将第一电压信号转换形成音频信号，或选择将第二电压信号转换形成音频信号。
[0008]因为激光自混合装置的声音振动检测相对灵敏，可以对小声压的声音振动形成响应，进而提升了本申请声音采集方法的响应范围和信噪比。而振膜装置的声学过载点相对较高，其应用于较大声压振动场景中时，可以提供更好的声音采集效果。由此，本声音采集方法通过对预设阈值的设置，可以使得激光自混合装置与振膜装置相互形成补充，在各自相对理想的工作场景下进行音频信号的采集，进而保证本申请声音采集方法的拾音效果。
[0009]在一种可能的实现方式中，激光自混合装置包括发射器和接收器，通过激光自混合装置获取第一电压信号，包括：
[0010]控制发射器朝向膜片发出激光；
[0011]通过接收器接收由膜片的激光，并形成第一电流信号；
[0012]将第一电流信号调制为第一电压信号。
[0013]在本实现方式中，激光自混合装置通过朝向膜片发出激光，并接收由膜片反射后
形成的激光以形成第一电流信号。其中膜片反射的激光还会与部分背腔中的激光形成自混合干涉效应，进而携带膜片的振动信息，并使得由第一电流信号转换的第一电压信号中也能够携带振动信息。
[0014]在一种可能的实现方式中，激光自混合装置包括夸阻放大器和运行放大器，将第一电流信号调制为第一电压信号，包括：
[0015]通过夸阻放大器将第一电流信号转换为第一调制电压信号；
[0016]通过运行放大器放大第一调制电压信号；
[0017]对放大后的第一调制电压信号进行滤波以形成第一电压信号。
[0018]在本实现方式中，将第一电流信号转换为第一调制电压信号之后，该第一调制电压信号中包括有高、中、低频的振动信息。因此对第一调制电压信号进行滤波，可以过滤掉不需要的高频和低频振动信息。而对第一调制电压信号进行放大，可以提升第一电压信号的强度，便于后续音频信号的转换。
[0019]在一种可能的实现方式中，振膜装置上设有振膜芯片，通过振膜装置获取第二电压信号包括：
[0020]通过振膜芯片采集膜片经位移形成的应变信号；
[0021]将应变信号转换为第二电压信号。
[0022]在本实现方式中，振膜装置通过振膜芯片感应膜片的振动，进而将膜片的位移转换为应变信号，再基于应变信号形成第二电压信号。
[0023]在一种可能的实现方式中，将第一电压信号或第二电压信号转换为音频信号，包括：
[0024]将第一电压信号或第二电压信号转换为数字信号格式；
[0025]对转换为数字信号格式的第一电压信号或第二电压信号进行算法处理以得到音频信号。
[0026]在本实现方式中，处理单元获取的第一电压信号和第二电压信号均为模拟信号，在将其处理为音频信号时，需要先对模拟信号进行数字转换，进而得到数字格式的信号并对其进行算法处理。
[0027]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0028]基于第一电压信号形成控制信号，并输出至所述发射器；控制信号用于调节朝向所述膜片发出的激光的波长。
[0029]在本实现方式中，对应到外界声音振动的变化，激光自混合装置在采集第一电压信号的过程中，其最佳工作点会相应发生变化。通过计算可以得到激光自混合装置在最佳工作点时所对应的波长。由此对应调整发射器朝向膜片发出的激光波长，可以保证激光自混合装置始终处于最佳工作点进行第一电压信号的采集。
[0030]在一种可能的实现方式中，采用锁相算法计算得到激光自混合装置在最佳工作点时所对应的波长。
[0031]在一种可能的实现方式中，基于第一电压信号形成控制信号，并输出至发射器以调节朝向膜片发出的激光的波长，包括：
[0032]基于第一电压信号计算出激光的最佳工作波长，以形成控制信号；
[0033]基于控制信号控制发射器的工作电流大小，以控制朝向膜片发出的激光的波长。
[0034]在一种可能的实现方式中，基于第一电压信号计算出激光的最佳工作波长，以形成控制信号，包括：
[0035]将模拟格式的第一电压信号转换为数字格式；
[0036]基于数字格式的第一电压信号计算出激光的最佳工作波长，以形成控制信号。
[0037]在一种可能的实现方式中，基于控制信号控制发射器的工作电流大小，以控制朝向膜片发出的激光的波长，包括：
[0038]将数字格式的控制信号转换为模拟格式；
[0039]基于模拟格式的控制信号控制发射器的工作电流大小，以控制发射器朝向膜片发出的激光的波长。
[0040]在本实现方式中，对激光自混合装置的最佳工作点计算，是基于数字信号格式的第一电压信号来展开的，因此在计算之前，需要对模拟格式的第一电压信号进行数字转换。然后通过例如锁相算法等计算，可以得到激光自混合装置在最佳工作点处的激光的最佳工作波长。然后，通过对发射器工作电流的大小控制，可以控制到激光的波长，以得到调节发射器向膜片发出激光的效果。
[0041]在一种可能的实现方式中，激光自混合装置的反馈强度C＜1。
[0042]在本实现方式中，控制激光自混合装置的反馈强度C＜1，可以避免接收器所接收到的激光中出现相变或噪声波动，进而保证接收器所接收到的激光质量。
[0043]在一种可能的实现方式中，预设阈值为0.1V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声音采集方法，用于麦克风，其特征在于，所述麦克风包括激光自混合装置和振膜装置，其中所述振膜装置包括膜片，所述膜片用于响应声音振动，所述激光自混合装置和所述振膜装置分别用于检测所述膜片的振动；所述方法包括：通过所述激光自混合装置获取第一电压信号，并同时通过所述振膜装置获取第二电压信号；若所述第一电压信号低于或等于预设阈值，则将所述第一电压信号转换为音频信号；若所述第一电压信号高于所述预设阈值，则将所述第二电压信号转换为音频信号。2.根据权利要求1所述的声音采集方法，其特征在于，所述激光自混合装置包括发射器和接收器，所述通过所述激光自混合装置获取第一电压信号，包括：控制所述发射器朝向所述膜片发出激光；通过所述接收器接收由所述膜片反射的激光，并形成第一电流信号；将所述第一电流信号调制为所述第一电压信号。3.根据权利要求2所述的声音采集方法，其特征在于，所述激光自混合装置还包括夸阻放大器和运行放大器；所述将第一电流信号调制为第一电压信号，包括：通过夸阻放大器将所述第一电流信号转换为第一调制电压信号；通过运行放大器放大所述第一调制电压信号；对放大后的所述第一调制电压信号进行滤波以形成所述第一电压信号。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的声音采集方法，其特征在于，所述振膜装置包括振膜芯片，所述通过所述振膜装置获取第二电压信号，包括：通过所述振膜芯片采集所述膜片经位移形成的应变信号；将所述应变信号转换为所述第二电压信号。5.根据权利要求1
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4任一项所述的声音采集方法，其特征在于，还包括：基于所述第一电压信号形成控制信号，并输出至所述发射器；所述控制信号用于调节朝向所述膜片发出的激光的波长。6.根据权利要求5所述的声音采集方法，其特征在于，所述基于所述第一电压信号形成控制信号，并输出至所述发射器以调节朝向所述膜片发出的激光的波长，包括：基于所述第一电压信号计算出激光的最佳工作波长，以形成所述控制信号；基于所述控制信号控制所述发射器的工作电流大小，以控制朝向所述膜片发出的激光的波长。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的声音采集方法，其特征在于，所述激光自混合装置的反馈强度C＜1。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮盛杰，谭斯克，黄林星，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：