CN109068256A - 麦克风的检测方法、系统、麦克风及智能音箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了麦克风的检测方法、系统、麦克风及智能音箱，属于涉音频技术领域。麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括：获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。本发明根据每一对音频接收单元的触发电平对每一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取相应的音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。
Description
技术领域
本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种麦克风的检测方法、系统、麦克风及智能音箱。
背景技术
基于PDM(pulse code modulation，脉冲密度调制)信号特点(参考图1)，控制单元的一个DATA接口可连接两个麦克风芯片(MIC0和MIC1)，由于麦克风的DATA引脚有寄生电容，如果一个PDM接口芯片的接口虚焊或者损坏，另一好的PDM接口芯片就会在高组态(HighZ)状态保持与前面相同的信号，导致两个PDM接口芯片(MIC0和MIC1)的数据一样。目前对于多个麦克风芯片若有麦克虚焊很难排查对故障的麦克风芯片进行定位，进而影响语音识别以及用户体验效果。
发明内容
针对无法对麦克风芯片故障进行排查定位的问题，现提供一种旨在实现可排查定位故障麦克风芯片的麦克风的检测方法、系统、麦克风及智能音箱。
一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括下述步骤：
获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
优选的，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
优选的，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
优选的，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
本发明还提供了一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测系统包括：
第一获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
优选的，所述解析单元，包括：
提取模块，用于提取所述数字信号中预设宽度的数据中的偶数比特位的数据与奇数比特位的数据；
识别模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
优选的，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
优选的，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
本发明还提供了一种麦克风，包括：
至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；
控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；
还包括：
第一获取单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元，连接所述控制单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
本发明还提供了一种智能音箱，包括如上述的麦克风。
上述技术方案的有益效果：
本技术方案中，本发明根据每一对音频接收单元的触发电平对每一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取相应的音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。
附图说明
图1为现有的麦克风的电路图；
图2为MIC0和MIC1均为正常状态时的时序图；
图3为MIC0处于正常状态、MIC1的接口虚焊的时序图；
图4为MIC0的接口虚焊、MIC1处于正常状态的时序图；
图5为本发明所述的麦克风的检测方法的一种实施例的方法流程图；
图6为本发明所述的麦克风的检测系统的一种实施例的模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
对于有多对麦克风芯片的麦克风装置而言，以一对麦克风芯片为例进行如下说明：当两个麦克风芯片(MIC0和MIC1)都是正常的工作状态时，参考如图1-图2所示：
DATA的数据是正常的：1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1，其中，MIC0的数据是：1 0 0 1 0 1 1 1；MIC1的数据是：0 1 1 0 1 1 1 1。
需要说明的是，MIC0的pin 2脚接高电平，MIC0的数据会在pin 4脚的时钟信号CLOCK为上升沿时输出；MIC1的pin 2脚接低电平，MIC1的数据会在pin 4脚的时钟信号CLOCK为下降沿时输出。
若奇数的麦克风芯片虚焊(即MIC1虚焊)，上个周期的下降沿与下一个周期的上升沿的数据一样，两个通道的数据会有一点点差异，(幅度不会完全一样，但差异非常小)，而且好的麦克风芯片进行测试有时也会落在这个区间，很难判断出来。参考如图3所示：
DATA的数据是：1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1；
其中，MIC0的数据是：1 0 0 1 0 1 1 1；MIC1的数据是(由于虚焊，MIC1的数据是MIC0保持的结果)：1 0 0 1 0 1 1 1；
需要说明的是，图3中灰色部分表示高低电平不确定的部分。
若偶数的麦克风芯片虚焊(即MIC0虚焊)，下降沿的数据会与上升沿数据一样，两个通道的数据会完全一样(幅度完全一样)，无法辨别故障的麦克风芯片。参考如图4所示：
DATA的数据是：？0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1；
其中，MIC0的数据是(由于虚焊，MIC0的数据是MIC1保持的结果)：？ 0 1 1 0 1 11；MIC1的数据是：0 1 1 0 1 1 1 1
需要说明的是，图4中灰色部分表示高低电平不确定的部分，“？”表示数据不确定(由于第一个数据是上升沿得到的，所以对于MIC0虚焊的场景，第一个MIC0的数据由于虚焊状态不定)。
基于上述很难定位识别麦克风芯片焊接不良的问题，本发明提供了一种可排查定位故障麦克风芯片的麦克风的检测方法、系统及麦克风。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图5所示，一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测方法包括下述步骤：
S1.获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
S2.获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
S3.根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态；
进一步地，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
需要说明的是，预设宽度的数据可以是64bit，所述音频接收单元采用脉冲密度调制芯片(即：PDM接口芯片)。
作为举例而非限定，在对数字信号进行解析时，分别提取控制单元的DATA引脚接收的数据信号的偶数比特位和奇数比特位，其中偶数比特位(即MIC0发生的数字信号)为：bit[0]/bit[2]/bit[4]/bit[6]/bit[8]/bit[10]/……/bit[62]，奇数比特位(即MIC1发生的数字信号)为：bit[1]/bit[3]/bit[5]/bit[7]/bit[9]/bit[11]/……/bit[63]。以判断偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，若相同，且偶数比特位的数据中并非全为1，或全为0，表示接低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态(虚焊或损坏)。
需要说明的是，控制单元可采用SOC芯片。
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
作为举例而非限定，在对数字信号进行解析时，分别提取控制单元的DATA引脚接收的数据信号的偶数比特位和奇数比特位，其中偶数比特位(即MIC0发生的数字信号)为：bit[2]/bit[4]/bit[6]/bit[8]/bit[10]/……/bit[62]，奇数比特位(即MIC1发生的数字信号)为：bit[1]/bit[3]/bit[5]/bit[7]/bit[9]/bit[11]/……/bit[61]。以判断偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，若相同，且偶数比特位的数据中并非全为1，或全为0，表示接高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态(虚焊或损坏)
需要说明的是，控制单元可采用SOC芯片。
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
作为举例而非限定，在对数字信号进行解析时，分别提取控制单元的DATA引脚接收的数据信号的偶数比特位和奇数比特位，其中偶数比特位(即MIC0发生的数字信号)为：bit[0]/bit[2]/bit[4]/bit[6]/bit[8]/bit[10]/……/bit[62]，奇数比特位(即MIC1发生的数字信号)为：bit[1]/bit[3]/bit[5]/bit[7]/bit[9]/bit[11]/……/bit[63]。以判断偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，若不相同，表示两个音频接收单元都是正常状态。
需要说明的是，控制单元可采用SOC芯片。
在本实施例中，根据每一对音频接收单元的触发电平对每一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取相应的音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的。
如图6所示，本发明还提供了一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，所述检测系统包括：第一获取单元1、第二获取单元2和解析单元3。
其中，第一获取单元1，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元2，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元3，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
在本实施例中，根据每一对音频接收单元的触发电平对每一对音频接收单元输出的数字信号进行解析以获取相应的音频接收单元的工作状态，从而实现排查定位故障的音频接收单元的目的，还具有用时短，检测效率高，准确度高的优点。
在优选的实施例中，所述解析单元3可包括：
提取模块，用于提取所述数字信号中预设宽度的数据中的偶数比特位的数据与奇数比特位的数据；
识别模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
在优选的实施例中，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
在优选的实施例中，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
本发明还提供了一种麦克风，包括：
至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；
控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；
麦克风还可包括：
第一获取单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元，连接所述控制单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
本发明还提供了一种智能音箱，包括如上述的麦克风。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种麦克风的检测方法，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，其特征在于，所述检测方法包括下述步骤：
获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
2.根据权利要求1所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
3.根据权利要求1所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
4.根据权利要求1所述的麦克风的检测方法，其特征在于，所述根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态，包括：
当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
5.一种麦克风的检测系统，应用于麦克风中，所述麦克风包括至少一对音频接收单元，其特征在于，所述检测系统包括：
第一获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
6.根据权利要求5所述的麦克风的检测系统，其特征在于，所述解析单元，包括：
提取模块，用于提取所述数字信号中预设宽度的数据中的偶数比特位的数据与奇数比特位的数据；
识别模块，用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为低电平的音频接收单元的工作状态处于故障状；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
7.根据权利要求6所述的麦克风的检测系统，其特征在于，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2j比特位的数据与奇数2j-1比特位的数据相同，且所述偶数比特位的数据中至少有一比特位的数据与其他的偶数比特位数据不同，则所述至少一对音频接收单元中触发电平为高电平的音频接收单元的工作状态处于故障状态；
其中，j为整数，j＝1，2，……，31。
8.根据权利要求6所述的麦克风的检测系统，其特征在于，所述识别模块用于判断所述数字信号中预设宽度的数据中偶数比特位的数据与奇数比特位的数据是否相同，当所述数字信号中预设宽度的数据中偶数2i比特位的数据与奇数2i+1比特位的数据不相同，则所述至少一对音频接收单元中的两个音频接收单元均处于正常状态；
其中，i为整数，i＝0，1，2，……，31。
9.一种麦克风，包括：
至少一对音频接收单元，用于将音频模拟信号转换为数字信号；
控制单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于接收所述至少一对音频接收单元发送的所述数字信号；
其特征在于，还包括：
第一获取单元，连接所述至少一对音频接收单元，用于获取所述至少一对音频接收单元的触发电平；
第二获取单元，连接所述控制单元，用于获取所述至少一对音频接收单元输出的数字信号；
解析单元，用于根据所述至少一对音频接收单元的触发电平对所述数字信号进行解析以获取所述至少一对音频接收单元的工作状态。
10.一种智能音箱，包括如权利要求9所述的麦克风。
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- 2018-10-09 CN CN201811174236.1A patent/CN109068256A/zh active Pending
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