音频信号处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种音频信号处理装置

【技术实现步骤摘要】
音频信号处理装置、方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及音频处理
，尤其涉及一种音频信号处理装置
、
方法及电子设备
。

技术介绍

[0002]语音交互是人工智能的重要发展方向，可应用于智能音箱
、TWS
耳机
、
智能手表
、
电视
、
空调
、
灯饰
、
机器人等产品上
。
在语音交互设计应用中，除了语音识别的准确率，语义识别的智能程度等显性指标，功耗也是不可回避的重要指标
。
语音交互的一个重要特点，就是要求一直在线，随时准备接收和识别语音指令，所以语音链路的功耗必须做到非常低，才能保证系统的续航和长时间使用
。
[0003]为了降低语音链路的功耗，在软件层面上，现有技术通过引入语音唤醒检测
(Voice Activation Detect
，
VAD)
算法机制，判断是否有语音指令信号输入，以决定是否进一步唤醒系统进行响应，从而降低语音链路和系统的功耗
。
但是
VAD
通过检测语音链路的信号幅度，判断是否有语音信号输入，软件算法处理本身会带来一定的功耗，而且在实际应用中，环境噪声这类本身不是语音指令的无效声音输入，也通常会被
VAD
判断为有语音信号输入，唤醒系统，引起功耗上升
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种音频信号处理装置
、
方法及电子设备，用以解决现有技术中将环境噪声等无效语音信号判断为语音信号输入以唤醒系统所引起功耗上升的问题
。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种音频信号处理装置，所述装置包括：
[0006]音频获取模块，用于获取音频信号；
[0007]高通滤波器，包括多个电阻和多个电容，至少一个电阻和至少一个电容串联并接在所述音频获取模块的正极，至少一个电阻和至少一个电容串联并接在所述音频获取模块的负极，用于根据预设的截止频率使得频率低于该截止频率的音频信号衰减而频率高于该截止频率的音频信号通过，所述截止频率是根据所述电阻和所述电容计算得到；
[0008]处理模块，其与所述高通滤波器连接，用于将所述高通滤波器通过的音频信号进行放大后转换为数字信号，并根据所述数字信号判断是否有语音信号输入以是否需要唤醒系统
。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述高通滤波器包括第一电阻
、
第二电阻
、
第一电容以及第二电容，所述第一电阻和所述第一电容串联并接在所述音频获取模块的正极，所述第二电阻和所述第二电容串联并接在所述音频获取模块的负极，所述第一电阻的值等于所述第二电阻的值，所述第一电容的值等于所述第二电容的值，则所述截止频率的计算式为：
FL
＝
1/(2
π
RC)
，
FL
表示截止频率，
R
表示第一电阻或第二电阻的值，
C
表示第一电容或第二电容的值，
π
表示圆周率
。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述处理模块包括语音编解码模块，所述语音编解码模块
包括语音放大单元和模数转换单元，所述语音放大单元用于将经过所述高通滤波器通过的音频信号进行放大，所述模数转换单元用于将放大后的音频信号转为数字信号
。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述处理模块还包括数字信号处理模块，所述数字信号处理模块包括语音唤醒检测单元和语音信号处理单元，所述语音唤醒检测单元用于对所述模数转换单元输出的数字信号进行信号幅度检测以判断是否有语音信号输入，所述语音信号处理单元用于当判断出有语音信号输入时，唤醒系统以对所述数字信号进行语音信号处理
。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述截止频率的范围为
280Hz
‑
290Hz。
[0013]第二方面，本专利技术还提供一种音频信号处理方法，所述方法包括：
[0014]获取音频信号；
[0015]对所述音频信号进行滤波处理，使得频率低于所述截止频率的音频信号衰减而频率高于所述截止频率的音频信号通过；
[0016]将所述通过的音频信号进行放大后转换为数字信号，并根据所述数字信号判断是否有语音信号输入以是否需要唤醒系统
。
[0017]在本专利技术一实施例中，所述对所述音频信号进行滤波处理的步骤包括：
[0018]通过高通滤波器对所述音频信号进行滤波处理；所述高通滤波器包括第一电阻
、
第二电阻
、
第一电容以及第二电容，所述第一电阻和所述第一电容串联并接在音频获取模块的正极，所述第二电阻和所述第二电容串联并接在所述音频获取模块的负极，所述第一电阻的值等于所述第二电阻的值，所述第一电容的值等于所述第二电容的值，对所述截止频率的计算式为：
FL
＝
1/(2
π
RC)
，
FL
表示截止频率，
R
表示第一电阻或第二电阻的值，
C
表示第一电容或第二电容的值，
π
表示圆周率
。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述根据所述数字信号判断是否有语音信号输入以是否需要唤醒系统的步骤包括：
[0020]若判断出有语音信号输入，则需要唤醒系统以对所述语音信号进行语音处理；
[0021]若判断出没有语音信号输入，则不需要唤醒系统
。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述截止频率的范围为
280Hz
‑
290Hz。
[0023]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括如第一方面所述的音频信号处理装置
。
[0024]本专利技术提供的一种音频信号处理装置
、
方法及电子设备，通过在音频获取模块和处理模块之间引入高通滤波器，根据该高通滤波器的截止频率使得频率低于所述截止频率的音频信号衰减而频率高于所述截止频率的音频信号通过；并通过处理模块对通过的音频信号进行模数转换后判断是否有语音信号输入以是否需要唤醒系统
。
由于高通滤波器已将低于截止频率的音频信号进行过滤，使得处理模块不被这些音频信号进行频繁唤醒，可有效降低系统功耗
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图
。
[0026]图1是本专利技术提供的音频信号处理装置的结构示意图；
[0027]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种音频信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：音频获取模块，用于获取音频信号；高通滤波器，包括多个电阻和多个电容，至少一个电阻和至少一个电容串联并接在所述音频获取模块的正极，至少一个电阻和至少一个电容串联并接在所述音频获取模块的负极，用于根据预设的截止频率使得频率低于该截止频率的音频信号衰减而频率高于该截止频率的音频信号通过，所述截止频率是根据所述电阻和所述电容计算得到；处理模块，其与所述高通滤波器连接，用于将所述高通滤波器通过的所述音频信号进行放大后转换为数字信号，并根据所述数字信号判断是否有语音信号输入以是否需要唤醒系统
。2.
根据权利要求1所述的音频信号处理装置，其特征在于，所述高通滤波器包括第一电阻
、
第二电阻
、
第一电容以及第二电容，所述第一电阻和所述第一电容串联并接在所述音频获取模块的正极，所述第二电阻和所述第二电容串联并接在所述音频获取模块的负极，所述第一电阻的值等于所述第二电阻的值，所述第一电容的值等于所述第二电容的值，则所述截止频率的计算式为：
FL
＝
1/(2
π
RC)
，
FL
表示截止频率，
R
表示第一电阻或第二电阻的值，
C
表示第一电容或第二电容的值，
π
表示圆周率
。3.
根据权利要求1或2所述的音频信号处理装置，其特征在于，所述处理模块包括语音编解码模块，所述语音编解码模块包括语音放大单元和模数转换单元，所述语音放大单元用于将经过所述高通滤波器通过的音频信号进行放大，所述模数转换单元用于将放大后的音频信号转为数字信号
。4.
根据权利要求3所述的音频信号处理装置，其特征在于，所述处理模块还包括数字信号处理模块，所述数字信号处理模块包括语音唤醒检测单元和语音信号处理单元，所述语音唤醒检测单元用于对所述模数转换单元输出的数字信号进行信号幅度检测以判断是否有语音信号输入，所述语音信号处理单元用于当判断出有语音信号输入时，唤醒系...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志华，李婷婷，
申请(专利权)人：惠州，
类型：发明
国别省市：