傳聲器設(shè)備及其控制方法
【專利說明】傳聲器設(shè)備及其控制方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引證
[0002]本申請要求于2014年11月28日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2014-0169042號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，通過引證的方式將其全部內(nèi)容結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種傳聲器(microphone，麥克風(fēng)、揚聲器)設(shè)備以及控制該傳聲器設(shè)備的方法。更具體地，本公開涉及一種能夠根據(jù)車輛中嘈雜的環(huán)境選擇性地運行傳聲器的傳聲器設(shè)備以及控制該傳聲器設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，傳聲器是一種將聲音轉(zhuǎn)換為電信號的設(shè)備，并用于移動通信設(shè)備(例如終端)和各種通信設(shè)備(例如耳機或助聽器)。這類傳聲器需要高音頻性能、可靠性以及可操作性。
[0005]與駐極體電容傳聲器(下文簡稱為“ECM傳聲器”)相比，基于微型機電系統(tǒng)(MEMS)的電容傳聲器(下文簡稱為“MEMS傳聲器”)具有高音頻性能、可靠性和可操作性。
[0006]MEMS傳聲器根據(jù)指向特征分為無指向型(全向型)傳聲器和指向型傳聲器。
[0007]無指向型傳聲器對于在所有方向內(nèi)傳播的聲波具有均勻的敏感度。
[0008]另一方面，指向型傳聲器根據(jù)入射聲波的方向具有不同的敏感度，并且根據(jù)指向特性分成單向型和雙向型。
[0009]例如，指向型傳聲器用于在狹窄的空間中錄音或用于在具有大量回音的空間中僅捕捉期望的聲音。
[0010]當(dāng)這些傳聲器安裝在車輛中時，聲源遠離這些傳聲器并且由于車輛的環(huán)境特性而可變地生成噪聲。因此，需要一種有效抵抗車輛內(nèi)部的嘈雜環(huán)境變化的傳聲器，并且為了這個目的，使用僅沿期望的方向捕捉聲音的指向型MEMS傳聲器。
[0011]然而，因為現(xiàn)有技術(shù)中指向型傳聲器僅沿期望的方向捕捉聲音，所以指向型傳聲器有效抵抗噪聲，但是與無指向型傳聲器相比，指向型傳聲器敏感度低并且頻率響應(yīng)特性不佳。
[0012]在【背景技術(shù)】部分中公開的以上信息僅用于增強對本發(fā)明的背景的理解，因此，其可能包含未構(gòu)成在該國家為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本公開致力于提供一種具有適于車輛中具有可變噪聲的環(huán)境的優(yōu)點的傳聲器設(shè)備以及控制傳聲器設(shè)備的方法。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，傳聲器設(shè)備包括具有音孔和相位延遲膜的外殼。多個無指向型傳聲器布置在外殼中。半導(dǎo)體芯片連接到無指向型傳聲器并且響應(yīng)于輸入信號而運行，其中，任一無指向型傳聲器可以通過連接至外殼的音孔和相位延遲膜來形成指向型傳聲器。
[0015]無指向型傳聲器可以包括具有穿孔的基板。振動膜布置在基板上。固定膜與振動膜隔開。
[0016]相位延遲膜可以連接到任一無指向型傳聲器的穿孔。
[0017]無指向型傳聲器可以包括第一無指向型傳聲器和第二無指向型傳聲器。
[0018]第二無指向型傳聲器可以通過與外殼的音孔和相位延遲膜連接來形成指向型傳聲器。
[0019]當(dāng)聲音處理器開始運行時，半導(dǎo)體芯片可以測量相對于通過第一無指向型傳聲器感測的聲音電壓的噪聲電壓，并且可以確定噪聲電壓是否大于提前設(shè)置在半導(dǎo)體芯片中的參考電壓。
[0020]當(dāng)噪聲電壓小于設(shè)置在半導(dǎo)體芯片中的參考電壓時，半導(dǎo)體芯片可以運行第一無指向型傳聲器。
[0021]當(dāng)噪聲電壓大于設(shè)置在半導(dǎo)體芯片中的參考電壓時，半導(dǎo)體芯片可以將第二無指向型傳聲器運行為指向型傳聲器。
[0022]外殼可具有圓柱體形狀和矩形柱體形狀中任一種。
[0023]聲音處理器可以是語音識別設(shè)備、免提設(shè)備和便攜式通信終端中的至少一種。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式，一種用于控制傳聲器設(shè)備的方法包括當(dāng)聲音處理器開始運行時，運行第一無指向型傳聲器。將由第一無指向型傳聲器生成的聲音電壓傳輸至半導(dǎo)體芯片。測量聲音電壓的噪聲電壓，并且將聲音電壓的噪聲電壓與提前設(shè)置在半導(dǎo)體芯片中的參考電壓進行比較。當(dāng)噪聲電壓小于參考電壓時，第一無指向型傳聲器運行。聲音處理器的運行停止。
[0025]該方法可以進一步包括在進行比較之后，當(dāng)噪聲電壓大于參考電壓時，將第二無指向型傳聲器運行為指向型傳聲器。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，由于設(shè)置了指向型傳聲器和無指向型傳聲器，所以可以在車輛中具有可變噪聲的環(huán)境中選擇性地運行指向型傳聲器和無指向型傳聲器。
[0027]也就是說，由于實施具有對于噪聲的優(yōu)異指向性的指向型傳聲器以及具有優(yōu)異敏感度和頻率響應(yīng)的無指向型傳聲器，所以當(dāng)施加比提前設(shè)置在半導(dǎo)體芯片中的參考電壓更小的噪聲電壓時，無指向型傳聲器運行。當(dāng)施加大于參考電壓的噪聲電壓時，指向型傳聲器運行，因此實現(xiàn)高信噪比(SNR)。
[0028]此外，在下文詳細描述中直接或暗示地描述了可從本發(fā)明的示例性實施方式獲得或期望的效果。也就是說，將在以下詳細的描述中描述從本發(fā)明的示例性實施方式期望的各種效果。
【附圖說明】
[0029]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的傳聲器設(shè)備的示意圖。
[0030]圖2A和圖2B是分別示出了在嘈雜環(huán)境下根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的無指向型傳聲器和指向型傳聲器的性能的曲線圖。
[0031]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的控制傳聲器設(shè)備的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施方式。然而，為了有效地解釋本發(fā)明的特性，下文將描述的附圖和以下詳細的說明涉及多種示例性實施方式中的一個示例性實施方式。因此，本公開不應(yīng)被解釋為受限于這些附圖和以下描述。
[0033]進一步地，在本公開的說明中，當(dāng)熟知的構(gòu)造和功能確定為不必要地使本公開的范圍不清楚時，不提供涉及熟知的構(gòu)造和功能的詳細說明。此外，以下將描述的術(shù)語在本公開中是考慮它們的功能而定義的術(shù)語，并且可以通過用戶、操作者的意圖或習(xí)慣而改變。因此，應(yīng)當(dāng)基于本公開的描述來確定它們的定義。
[0034]此外，在以下示例性實施方式中，為了有效地解釋本公開的主要技術(shù)特征，將術(shù)語適當(dāng)?shù)馗淖?、組合或拆分，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員可清楚地理解這些術(shù)語，但本公開并不限于此。
[0035]在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。
[0036]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的傳聲器設(shè)備的示意圖，并且圖2A和圖2B是示出了在嘈雜環(huán)境下根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的每種類型的傳聲器設(shè)備的性能的曲線圖。
[0037]參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的傳聲器設(shè)備I包括外殼10、多個無指向型傳聲器30和50以及半導(dǎo)體芯片90。
[0038]外殼10具有音孔11和相位延遲膜13，音孔穿過頂部而形成，相位延遲膜形成在外殼10的底部上。
[0039]音孔11是來自聲音處理器5的聲音傳播所通過的孔，并且通過音孔11在內(nèi)部傳播的聲音傳播至無指向型傳聲器30和50。
[0040]車輛中處理語音的聲音處理器5可以是語音識別設(shè)備、免提設(shè)備和便攜式通信終端中的至少一種。
[0041]當(dāng)駕駛員通過語音發(fā)出命令時，聲音處理器5識別并且執(zhí)行來自駕駛員的命令。
[0042]免提設(shè)備通過本地?zé)o線通信與便攜式通信終端連接，以使得駕駛員可以不用在他們的手中握著便攜式通信終端就能自由地講話。
[0043]可執(zhí)行無線打電話的便攜式通信終端可以是智能電話或個人數(shù)字助理(PDA)。
[0044]雖然音孔11形成于傳聲器設(shè)備I的中心處，但是其并不限于此，并且可以根據(jù)需要改變位置。
[0045]相位延遲膜13使來自外部聲音處理器5的在內(nèi)部傳播的聲音的相位延遲，從而允許聲音傳播至下文描述的第二傳聲器50。
[0046]相位延遲膜13與第二無指向型傳聲器50的穿孔150接觸。
[0047]具有音孔11和相位延遲膜13的外殼10可以由金屬和陶瓷中的任一種制成。夕卜殼10可具有圓柱體形狀或矩形柱體形狀。
[0048]雖然兩個無指向型傳聲器30和50在示例性實施方式中對稱地布置在外殼10中，但是它們的布置并不限于此，并且可以根據(jù)需要改變它們的位置。
[0049]無指向型傳聲器30和50可以通過微型機電系統(tǒng)(MEMS)實現(xiàn)