[发明专利]声音方向检测传感器以及包括其的电子装置

说明书

提供了能够检测声音输入方向的声音方向检测传感器以及包括所述声音方向检测传感器的电子装置。声音方向检测传感器包括接收输入声音的声音入口、输出通过声音入口输入的声音的声音出口以及以如下方式布置在声音入口和声音出口之间的多个定向振动器：至少一个定向振动器基于通过声音入口输入的声音的方向选择性地作出响应，其中，与所述多个定向振动器中具有最低输出幅值的定向振动器的方向垂直的方向被确定为声音的输入方向。

技术领域

本公开涉及声音方向检测传感器，更具体地，涉及能够通过使用多个定向振动器检测声音的输入方向的声音方向检测传感器以及包括所述声音方向检测传感器的电子装置。

背景技术

安装在家用电器、图像显示装置、虚拟现实装置、增强现实装置、人工智能扬声器等中用于声音方向检测和语音识别的传感器的可用性正在增加。一般地，声音方向检测传感器通过使用声音到达多个全向声学传感器的时间差来计算声音的输入方向。当使用多个全向声学传感器时，这些全向声学传感器需要彼此间隔开足够的距离以检测时间差。声音方向检测传感器的角分辨率是基于多个全向声学传感器之间的距离和采样频率进行确定的，并且当距离和采样频率增加时角分辨率可能下降。

发明内容

根据实施例的一个方面，一种声音方向检测传感器可以包括：被配置为接收声音的声音入口、被配置为输出通过声音入口输入的声音的声音出口、以及布置在声音入口和声音出口之间的多个定向振动器。所述多个定向振动器中的至少一个定向振动器可以基于通过声音入口输入的声音的方向选择性地作出响应。声音的输入方向可以被确定为垂直于所述多个定向振动器中具有最低输出幅值的定向振动器的方向。

将位于第一位置的第一定向振动器的第一输出的第一幅值与位于第二位置的第二定向振动器的第二输出的第二幅值进行比较，其中第一位置与具有最低输出幅值的定向振动器的方向成+90°偏移，第二位置与具有最低输出幅值的定向振动器的方向成-90°偏移。可以将第一定向振动器和第二定向振动器中具有较大输出幅值的定向振动器的方向确定为声音的输入方向。

第一幅值和第二幅值中的每一个可以由第一定向振动器和第二定向振动器中的相应一个定向振动器的振动波形的均方根(RMS)表示。

可以将第一幅值和第二幅值与阈值进行比较。当第一幅值和第二幅值小于阈值时，可以将声音分类为噪声。

声音方向检测传感器还可以包括：全向振动器，被配置为无论声音的输入方向如何，都对声音作出响应。

可以将位于第一位置的第一定向振动器的相位和位于第二位置的第二定向振动器的相位与全向振动器的相位进行比较，其中第一位置与具有最低输出幅值的定向振动器的方向成+90°偏移，第二位置与具有最低输出幅值的定向振动器的方向成-90°偏移。可以将第一定向振动器和第二定向振动器中相位更接近全向振动器的相位的定向振动器的方向确定为声音的输入方向。

所述多个定向振动器和全向振动器可以彼此布置在相同的平面上。所述多个定向振动器可以布置为包围全向振动器。

所述多个定向振动器可以彼此布置在相同的平面上并且可以布置为包围该相同的平面上的中心点，该相同的平面垂直于位于声音入口处的中心轴。

所述多个定向振动器可以布置为相对于所述中心点具有对称性。

声音出口可以设置为面向所有所述多个定向振动器。

声音出口可以包括分别面向所述多个定向振动器的多个声音出口。

所述多个定向振动器可以具有一致的谐振频率。

所述多个定向振动器可以具有不一致的谐振频率。

可以将所述多个定向振动器分组为表示不同方向的多个子组。所述多个子组中的每个子组可以包括具有不一致的谐振频率的定向振动器。