[发明专利]用于监控麦克风的装置和方法

说明书

本申请描述了一种用于具有声学端口(110)的麦克风设备(100)的噪声降低装置(800)。该装置具有谱峰值检测块(301)，用于接收麦克风信号(S_MIC)以及由该麦克风信号确定与该麦克风的该声学端口相关联的共振峰值(202)的至少一个特性。所述至少一个特性可以包括共振频率(f_H)和/或品质因数(Q_H)。噪声降低块(801)被配置为基于共振特性来处理该麦克风信号，以便降低经处理的麦克风信号中由于所述共振引起的噪声。该噪声降低块可以应用一个函数，该函数是所确定的共振特性的逆。

本申请涉及用于监控麦克风(诸如，MEMS麦克风)的方法和装置，且尤其涉及确定麦克风的操作条件，特别是声学端口阻挡状态和/或温度信息和/或信号带中的空气共振噪声。

背景技术

多种电子设备设有麦克风，例如以允许语音通信、用于声音记录和/或用于噪声消除。语音控制也正变得越来越普及，且为了允许语音控制的能力，麦克风可以被设置在一系列设备上。机器对机器通信对于超声通信也是感兴趣的，这要求换能器用于发送和/或检测所发送的超声信号。

MEMS(微机电系统)麦克风已经变得越来越普及，部分原因在于它们的尺寸小。

在这样的应用中，通常期望的是，监控麦克风(例如，MEMS麦克风)的操作条件，以检测可能影响麦克风和/或主机设备的性能的任何操作条件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于具有声学端口的麦克风设备的噪声降低装置，该装置包括：

一个谱峰值检测块，用于接收麦克风信号以及由该麦克风信号确定与该麦克风的该声学端口相关联的共振峰值的至少一个特性，

一个噪声降低块，被配置为基于与该麦克风的该声学端口相关联的共振的所述至少一个特性来处理该麦克风信号，以便降低经处理的麦克风信号中由于所述共振引起的噪声。

与该麦克风的该声学端口相关联的共振的所述至少一个特性可以包括所述共振的共振频率和品质因数中的至少一个。附加地或替代地，与该麦克风的该声学端口相关联的共振的所述至少一个特性可以包括第一信号，该第一信号指示在多个频率处或在多个频率区段内该共振的相对幅度。

该噪声降低块可以被配置为根据第一函数来处理该麦克风信号，其中所述第一函数基于共振峰值的所述至少一个特性。所述第一函数可以被确定为该共振峰值的分布的逆函数。该噪声降低块可以包括一个滤波器或滤波器组。

该谱峰值检测块可以包括一个转换块，该转换块被配置为接收该麦克风信号以及输出一个谱信号，该谱信号与该麦克风信号在至少一个预限定的频率范围内的频域型式对应。该转换块可以包括一个快速傅里叶变换(FFT)块。在此情况下，该谱峰值检测块可以包括一个滤波器，用于对该FFT块的输出进行滤波以提供该谱信号。该谱峰值检测块可以包括一个滤波器组，该滤波器组被配置为接收该麦克风信号以及输出一个谱信号，该谱信号包括对在至少一个预限定的频率范围内的多个频率或频率区段处的信号幅度的指示。

该谱峰值检测块可以包括一个共振频率检测块，该共振频率检测块被配置为由该谱信号确定该共振频率。该共振频率检测块可以被配置为将在该预限定的频率范围内具有最高信号幅度的频率识别为该共振频率。该共振频率检测块可以被配置为识别在该预限定的频率范围内的最高信号幅度和最低信号幅度之间的一个信号幅度范围，确定所识别的信号范围内的第一阈值，并且横跨该预限定的频率范围对在该第一阈值以上的信号幅度的值积分，以识别第一频率且将所述第一频率识别为该共振频率，在该第一频率处，积分等于总积分的一半。所述第一阈值可以在对应于该信号幅度范围的50％-70％的电平的信号幅度处。