[发明专利]用于模数转换器(ADC)的动态范围增强的方法和装置

说明书

可以通过动态地调节话音激活的系统的输入路径的配置来改善所述话音激活的系统的动态范围和功率效率。在一个实施例中，可以通过具有第一配置的话音激活的系统的输入路径来接收音频的第一部分。可以确定音频的所述第一部分的特性并且可以基于所确定的特性来将所述输入路径调节到第二配置。然后，可以通过具有所述第二配置的输入路径来接收音频的第二部分，并且可以对音频的所述第二部分执行语音分析。

相关申请的交叉引用

本申请主张要求以Yousof Mortazavi等人的名义的题为“Analog-to-DigitalConverter Dynamic Range Enhancement for Voice-Activated Systems”的美国实用新型专利申请No.14/696172的优先权。其全部内容以其整体通过引用被并入本文。

技术领域

本公开涉及模数转换器(ADC)。更具体地，本公开的各部分涉及话音激活的系统中的ADC的动态范围(DR)增强。

背景技术

在常规的话音激活的系统中，监测并处理音频样本以检测人类话音活动的存在。在检测到人类话音活动之后，经由语音处理技术来进一步处理人类话音的音频样本。通常，特定词语或短语的表达触发所述系统从监测人类话音活动到执行语音处理的转换。例如，人类可以表达以下内容：“Blue Genie，温度是多少？”在该范例中，“Blue Genie”是“触发器”，并且剩余部分是“命令”。因此，常规的话音激活的系统将监测音频样本以检测触发器短语“Blue Genie”。在检测到触发器短语之后由人类话音表达的任何词语随后由话音激活的系统进行语音处理。

一种常规的实施方案使用单个高性能ADC来处理所有语音，包括触发器和命令。然而，该实施方案具有许多缺点。例如，设计和操作ADC以始终满足高信噪比(SNR)要求导致高功耗并且因此缩短电池寿命。在诸如移动电话的设备中，话音激活的控制常常不是控制电子系统的主要手段。因此，监测表达的词语而消耗的功率为移动设备的用户提供了有限的益处。

此处所提到的缺点仅仅是代表性的并且被简单地包括以突出显示存在对于经改进的电气部件、特别是对于ADC以及在诸如移动电话的消费级设备中采用的话音激活的系统中的语音检测的需求。在本文中所描述的实施例解决了某些缺点但是不必在此描述本领域中已知的每个或每一个。

发明内容

用于接收诸如话音命令的音频信号的可重新配置的输入路径可以提供在处理所述音频信号过程中的更低的功耗以及相似的性能。例如，可以通过基于对所接收的音频样本的分析来动态地调节话音激活的系统的部件的操作性能以实现在话音激活的系统中的ADC的低功率DR增强。例如，尽管所述话音激活的系统针对人类话音活动而监测音频样本，但是可以在低功率状态中操作所述话音激活的系统内的ADC。在已经检测到所述触发器之后，如果所述音频信号质量不足以对所述音频样本执行语音处理，那么ADC可以被调节以在更高性能状态中进行操作。例如，如果所述音频样本的SNR太低而不能满足用于语音处理所要求的SNR，则在检测到语音之后可以对所述ADC进行重新配置。仅当音频样本要求语音处理时，而不是在仅针对人类话音活动而监测音频样本时，当ADC在高性能状态中操作时可以增加功率效率并且可以改善DR。

可以改善功率效率，因为对于大量的时间而言，所述输入路径可以在操作的低功率(例如，低DR)模式中操作。提供话音激活的电子设备比对表达的词语执行语音处理更频繁地监测音频样本以检测人类话音活动。在没有可重新配置的输入路径的情况下，所述ADC将在该全部时间期间以高SNR来操作，使得所述话音激活的系统消耗比监测命令所需的更多的功率。当在移动设备中实施所述话音激活的系统时该结果是尤其不期望的，因为不必要的功耗降低了所述移动设备的电池寿命并且要求对电池的更频繁的充电，其两者降低了用户对所述移动设备的满意度。提供更低功耗的一种方案是降低SNR或者否则减少在监测触发器时在ADC处的音频处理功率。