[发明专利]超低功率超低噪声传声器

说明书

技术领域

本申请公开的方法和设备涉及电子电路领域，且更具体地但非特定地涉及提供超低功率和超低噪声传声器缓冲器的系统和方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月12日提交的美国临时申请62/191,439的权益，其公开内容以引用的方式全部并入本申请。

背景技术

在2015年的当今，几乎在任何地方，在智能手机(一个智能手机大约有3个传声器)、移动电话、蓝牙耳机、有线耳机和玩具中都能用到传声器，并且每年售出数十亿只传声器。

不仅如此，目前全世界约有20亿部智能手机。基本上，智能手机是具有网络连接、掌上电脑和传感器的移动电话。智能手机使每个人都能连接到互联网。由于具有类似于用于安卓(Android)手机的“Google Play”和用于基于苹果操作系统(iOS)的手机的“App Store”的应用程序商店(applications stores)，每个人都可以下载诸如游戏、导航等多种类别的应用程序。智能手机可连接到互联网，并且可以运行使我们的生活更加舒适和轻松的应用程序。

近年来，诸如空调、洗衣机、电视机、电热水器等越来越多的设备正连接到互联网。将设备连接到互联网有许多优点，例如，我们可以通过使我们的电热水器、洗衣机和干衣机连接到互联网来节省费用。我们能节省费用是因为电费率通常取决于时间，所以在早晨，居民用电通常会花费更少的费用(因为早上没有太多的电力需求)。因此，我们可以将我们的智能洗衣机或干衣机设置为保存模式，并且机器将通过互联网连接到电力公司的服务器，并且将接收作为时间/日期的函数的电费率，并然后只在低成本居民用电时段内激活机器。

对于空调、智能传感器和智能家居来说，可以使这些机器的“大脑”在互联网服务器上运行，其中，神经网络和人工算法被用于智能地激活这些机器。通过在家中安装用于通过互联网向这个“大脑”进行汇报的传感器，可以为我们节省很多时间和费用。

不仅如此，现在可能具有一种基于电池的发电机，当需求低时该发电机可以为房屋电池充电，并且在需求和价格高时释放电力。为了使这种技术具有费率信息，基于电池的发电机必须连接到互联网。这将允许该发电机连接到电力公司服务器，并获得时间/费率，以便最大限度地提高发电机计划的效率，以节省费用。

通常，如今所有这些都被称为“物联网”(IoT：Internet of Things)或万物联网(IoE：Internet of Everything)。

将设备连接到互联网的一些益处是：能够智能地控制设备——用网上大脑或以我们的手的手掌控制每个设备的能力、观察和获取关于设备的信息(对于诸如关停日期使用的服务)的能力、定位设备的能力、通过收集和分析来自每台设备(诸如牙刷或螺丝刀)的使用信息来提供更好的服务的能力、以及获得产品和服务的更好的价格的能力。将设备连接到互联网可以使我们的生活更有效率。

这种技术发展日新月异，并且有人预测，到2020年将有超过500万台设备连接到互联网，其中一些设备可能是：灯泡、灯具开关、空调、例如螺丝刀等工具、牙刷、例如便携式血压计等医疗设备、书籍或玩具。

显然，将连接到互联网的某些IoT或IoE设备可能拥有本地电源。这些设备可以是电热水器和空调。这些IoT设备可以使用Wi-Fi、蓝牙(BT)、紫蜂协议(ZigBee)或任何其他无线标准或电源线将设备连接到家庭本地路由器，并因此连接到互联网。诸如眼镜等一些设备、工具、衣服、诸如牙刷等浴室可移动设备和玩具可能需要电池作为能源。然而，如果使用电磁射频通信来实施无线通信，则电力成为一个难题。为了尽可能长时间地保持电池寿命，这种电池操作的接收器将会周期性地短时间开启，以便检查输入的消息。操作低功率接收器的另一种选择是组合有唤醒接收器，该唤醒接收器大体上检测某个频段中的能量的存在，并然后检查它是否是有效标记。因为只有在检测到信号时才检查标记，所以这两步过程通常会节省很多电力。然而，在ISM频段或射频频段中，基本上都存在很多噪声，并且在应对高频宽的情况下，选择性频段唤醒接收机的实施并不是一件容易的任务。

所有这些应用程序都需要大量的通信，大量的通信会消耗电力并且过快地耗尽这些设备的电池。因此，对于一种用于提供没有上述限制的传声器缓冲器的系统和方法，存在着被广泛认可的需求，并且是非常有利的。

发明内容