一种主动降噪的MEMS麦克风组件及使用方法与流程

一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法
技术领域
1.本发明涉及mems麦克风技术领域，更具体的说，它涉及一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法。


背景技术：

2.mems麦克风(微型机电系统)是基于mems技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度，容易与cmos工艺及其它音频电路相集成，并具有改进的噪声消除性能与良好的rf及emi抑制能。mems麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是汽车行业应用中。
3.随着汽车行业的迅速发展，汽车用户对车厢音响的体验要求越来越高。传统的降噪方法已经满足不了市场的需求。并且随着电子技术的迅猛发展。数据采集，数据处理的速度已经不再是问题。所以通过数据处理来更好的降低噪音，提高车厢的音响体验已经不是问题。
4.主动降噪技术是从结构声与空气声角度专门针对降噪进行主动噪声消减，采集降噪源，主动发出反向相位信号，通过相位反向叠加，主动消除用户感知到的噪声，对解决中低降噪这一电动汽车的top抱怨问题效果明显且可感知。
5.主动降噪系统通过采集声音/振动及车辆状态，进行计算分析，生成声音，并发出声音来进行误差补偿原理实现。其中麦克风阵列需要采集车内噪声源，并辅助车外振动传感器的降噪声源，共同作为信号输入到主动降噪控制器(通常主动降噪处理算法集成在外置功放中)中，算出补偿声音，通过扬声器阵列输出到人耳，主观感受到降噪的效果，本发明针对车辆在运行过程中，车厢内会存在较大的噪音，当驾驶者需要进行语音操作的时候会受到噪音的干扰，现提供一种对车内噪音进行主动降噪、语音操作更精准的主动降噪的mems麦克风组件及使用方法。


技术实现要素：

6.本发明提供一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法，提供一种对车内噪音进行主动降噪、语音操作更精准的主动降噪的mems麦克风组件及使用方法。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法，包括有：
8.音频采集模块，用于采集车内所有的音频信号；
9.音频处理模块，用于分类处理采集到的车内所有的音频信号；
10.主动降噪处理模块，用于降低车内的噪声信号；
11.语音识别模块，用于识别车内语音对话信号；
12.控制模块，根据识别的车内语音对话信号，用于实现语音操作。
13.进一步地，所述音频采集模块与主动降噪处理模块通过麦克风阵列的数字信号端
口连接。
14.进一步地，所述音频采集模块与语音识别模块通过麦克风阵列的数字信号端口连接，所述语音播放模块与控制模块电连接。
15.进一步地，音频采集模块为同时录入乘车人员说话的声音以及车内噪音的数字麦克风阵列。
16.进一步地，主动降噪处理模块根据采集到的车内噪音信号，用于控制输出反向相位的补偿声音信号。
17.进一步地，主动降噪处理模块控制外置功放输出补偿声音的扬声器阵列。
18.进一步地，控制模块为语音需要控制的模块，包括车窗开闭控制模块、导航开启关闭控制模块、音乐控制播放模块及空调控制模块。
19.进一步地，数字麦克风阵列呈矩阵排列，5个呈矩阵排列的麦克风其中1个麦克风位于汽车顶灯位置，剩余4个均匀分布于汽车两侧，一侧均匀排布2个。
20.一种主动降噪的mems麦克风组件的使用方法，包括如下步骤：
21.s1：通过音频采集模块采集车内的声音，包括车内语音对话及车内噪音信号；
22.s2：音频处理模块对采集到的车内语音对话信号及车内噪音信号进行分类处理；
23.s3：主动降噪处理模块对采集到车内的噪音信号，自动输出反向相位信号的补偿声音信号，达到车内噪音信号消减；
24.s4：语音识别模块对采集到的车内语音对话信号进行识别；
25.s5：控制模块对识别的语音信号执行语音操作。
26.与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
27.1，由于车辆在运行过程中，车厢内会存在较大的噪音，当驾驶者需要进行语音操作的时候会受到噪音的干扰，音频采集模块采集到的车内语音对话信号及车内噪音信号，音频处理模块对数字麦克风阵列采集到的音频信号进行同时分析及处理，对采集的音频信号进行同步的主动降噪和识别，能够避免车内噪声影响车内人员进行语音操作。
28.2，实现主动降噪、语音识别两种功能的数字麦克风阵列共用，同时兼顾两功能的麦克风的参数选型和布置位置，实现成本降低、总量降低的效果。
附图说明
29.图1为本发明实施例所采用的一种主动降噪的mems麦克风组件的使用方法流程图
30.图2为本发明实施例所采用的一种主动降噪的mems麦克风组件的结构示意图
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。
32.实施例1
33.本发明提供一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法，包括有：音频采集模块，同时录入乘车人员说话的声音以及车内噪音的数字麦克风阵列；音频处理模块，用于分类处理采集到的乘车人员说话的声音以及车内噪音信号；主动降噪处理模块，根据采集到的车内噪音信号，用于控制输出反向相位的补偿声音信号，降低车内的噪声信号；语音识别模
块，用于识别车内语音对话信号，音频采集模块与语音识别模块通过麦克风阵列的数字信号端口连接，所述语音播放模块与控制模块电连接；控制模块为语音需要控制的模块，根据识别的车内语音对话信号，用于实现语音操作，包括车窗开闭控制模块、导航开启关闭控制模块、音乐控制播放模块及空调控制模块。
34.一种主动降噪的mems麦克风组件的使用方法，包括如下步骤：
35.s1：通过音频采集模块采集车内的声音，包括车内语音操作打开空调命令及车辆发动机的噪音信号；
36.s2：对采集到的车内语音操作打开空调命令的信号及车内噪音信号进行分类处理；
37.s3：对采集到的车内语音操作打开空调命令的信号进行识别；
38.s4：对采集到的车辆发动机的噪音信号进行主动降噪处理，自动输出反向相位信号的补偿声音信号，达到噪声消减的目的；
39.s5：对识别的车内语音操作打开空调命令执行操作，车内的空调被打开。
40.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种主动降噪的mems麦克风组件及使用方法，其特征在于，包括有：音频采集模块，用于采集车内所有的音频信号；音频处理模块，用于分类处理采集到的车内所有的音频信号；主动降噪处理模块，用于降低车内的噪声信号；语音识别模块，用于识别车内语音对话信号；控制模块，根据识别的车内语音对话信号，用于实现语音操作。2.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，所述音频采集模块与主动降噪处理模块通过麦克风阵列的数字信号端口连接。3.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，所述音频采集模块与语音识别模块通过麦克风阵列的数字信号端口连接，所述语音播放模块与控制模块电连接。4.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，音频采集模块为同时录入乘车人员说话的声音以及车内噪音的数字麦克风阵列。5.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，主动降噪处理模块根据采集到的车内噪音信号，用于控制输出反向相位的补偿声音信号。6.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，主动降噪处理模块控制外置功放输出补偿声音的扬声器阵列。7.如权利要求1所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，控制模块为语音需要控制的模块，包括车窗开闭控制模块、导航开启关闭控制模块、音乐控制播放模块及空调控制模块。8.如权利要求4所述的一种主动降噪的mems麦克风组件，其特征在于，数字麦克风阵列呈矩阵排列，5个呈矩阵排列的麦克风其中1个麦克风位于汽车顶灯位置，剩余4个均匀分布于汽车两侧，一侧均匀排布2个。9.一种主动降噪的mems麦克风组件的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：通过音频采集模块采集车内的声音，包括车内语音对话及车内噪音信号；s2：对采集到的车内语音对话信号及车内噪音信号进行分类处理；s3：对采集到车内的噪音信号，自动输出反向相位信号的补偿声音信号，达到车内噪音信号消减；s4：对采集到的车内语音对话信号进行识别；s5：对识别的语音信号执行语音操作。

技术总结
本发明涉及MEMS麦克风技术领域，更具体的说，它涉及一种主动降噪的MEMS麦克风组件及使用方法。MEMS麦克风组件包括：音频采集模块、音频处理模块、语音识别模块、主动降噪处理模块、第一控制模块、语音播放模块和第二控制模块，将主动降噪系统的数字麦克风阵列呈矩阵排列。本发明能够避免车内噪声影响车内实行语音操作，通过主动降噪方式对车内部进行降噪，提高MEMS麦克风的信噪比。MEMS麦克风的信噪比。MEMS麦克风的信噪比。


技术研发人员：胡良先 钟观阳 郭小燕 刘龙美 黄荷花 范涛
受保护的技术使用者：信丰谷丰电子有限公司
技术研发日：2022.08.04
技术公布日：2022/11/8