CN110310635B - 语音处理电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种语音处理电路，包括：输入模块和数据转换模块，该输入模块的输出端和该数据转换模块的输入端连接；该输入模块用于获取语音输入信号，并将该语音输入信号转换为脉冲密度调制PDM形式的数字信号；该数据转换模块用于将该PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制PCM形式的数字信号并输出，其中，该PDM形式的数字信号和该PCM形式的数字信号具有相同的采样率。本申请可以减少语音处理电路在对语音信号进行处理时的延迟，提高语音处理的响应速度。

Description

语音处理电路及电子设备

技术领域

本申请属于音频技术领域，尤其涉及一种语音处理电路及电子设备。

背景技术

一般的，语音处理电路可以从外部采集语音信号，并将该语音信号转换为脉冲密度调制PDM形式的数字信号。为了进行语音活动检测和关键词检测等，需要将该PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制PCM形式的数字信号。然而，在相关技术中，语音处理电路对语音信号的处理存在一定的延迟，导致语音处理的响应速度较慢。

发明内容

本申请实施例提供一种语音处理电路及电子设备，可以减少语音处理电路在对语音信号进行处理时的延迟，提高语音处理的响应速度。

本申请实施例提供以下技术方案：

一种语音处理电路，包括：输入模块和数据转换模块，所述输入模块的输出端和所述数据转换模块的输入端连接；

所述输入模块用于获取语音输入信号，并将所述语音输入信号转换为脉冲密度调制PDM形式的数字信号；

所述数据转换模块用于将所述PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制PCM形式的数字信号，其中，所述PDM形式的数字信号和所述PCM形式的数字信号具有相同的采样率。

一种电子设备，所述电子设备包括本申请实施例提供的语音处理电路。

本申请实施例提供的语音处理电路和电子设备，在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，该PDM形式的数字信号和PCM形式的数字信号具有相同的采样率，即本申请不会在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时对数字信号的采样率进行降采样。一般的，用于处理语音的电路在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，会对数字信号进行降采样。由于降采样会有混叠的情形发生，因此在降采样的过程中会运行滤波器对信号进行滤波以降低混叠造成的失真。然而，对信号进行滤波会对语音处理的过程引入延迟，从而导致语音处理的响应速度较慢。在本申请实施例中，由于不需要对数字信号进行降采样，因此不需要对数字信号进行降采样的滤波，从而减少了滤波处理给语音信号处理带来的延迟。即，本申请可以减少语音处理电路在对语音信号进行处理时的延迟，从而提高语音处理的响应速度。

在进行下文的具体实施方式之前，对在本专利文档中使用的某些词语和短语进行定义是有利的：术语“包括”及其派生表达表示包括但不限于；术语“或”是包括性含义，表明和/或；短语“与……相关联”和“与此相关联”及其派生表达可表示包括、被包括其中、与……互连、含有、被含于其中、连接到或与……连接、耦接到或与……耦接、可与……通信、与……协作、交错、并置、紧邻、粘结到或与……粘结、具有、具有……的性质等；以及术语“控制器”表示控制至少一个操作的任何装置、系统或其部分，这种装置可在硬件、固件或软件或者至少两个的一些组合中实施的装置。应注意，与任何特定控制器相关联的功能可以在本地或远程进行分布式或集中式布置。本专利文档中提供了某些词语和短语的定义，所属领域的技术人员应理解，在许多情况下(如果不是多数情况的话)，这些定义适用于对此类定义的词语和短语的先前和未来使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1是本申请实施例提供的语音处理电路的第一种结构示意图。

图2是本申请实施例提供的语音处理电路的第二种结构示意图。

图3是本申请实施例提供的语音处理电路的第三种结构示意图。

图4是本申请实施例提供的语音处理电路的第四种结构示意图。

图5是本申请实施例提供的语音处理电路的第五种结构示意图。

图6是本申请实施例提供的语音处理电路的第六种结构示意图。

图7是本申请实施例提供的语音处理电路的第七种结构示意图。

图8是本申请实施例提供的语音处理电路的第八种结构示意图。

图9是本申请实施例提供的语音处理电路的第九种结构示意图。

图10是本申请实施例提供的语音处理电路的第十种结构示意图。

图11是本申请实施例提供的语音处理电路的第十一种结构示意图。

图12是本申请实施例提供的语音处理电路的第十二种结构示意图。

图13是本申请实施例提供的语音处理电路的第十三种结构示意图。

图14是本申请实施例提供的语音处理电路的第十四种结构示意图。

图15是本申请实施例提供的语音处理电路的第十五种结构示意图。

图16是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图17是本申请实施例提供的语音处理电路的第十六种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本专利文档中，下文论述的各附图以及用来描述本申请公开的原理的各实施例仅用于说明，而不应解释为限制本申请公开的范围。所属领域的技术人员将理解，本申请的原理可在任何适当布置的装置中实施。将详细说明示例性实施方式，在附图中示出了这些实施方式的实例。此外，将参考附图详细描述根据示例性实施例的终端。附图中的相同附图标号指代相同的元件。

尽管诸如“第一”、“第二”等术语可用来描述各实施方式，但此类部件不必限于上述术语。上述术语仅用于区分不同部件。例如，在不脱离示例性实施方式的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，类似地，第二元件可被称为第一元件。本文中所用的术语“和/或”包括所列相关条目中的一个或多个条目的任何和所有组合。

本申请说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式，而并不意图显示本申请的概念。除非上下文中有明确不同的意义，否则，以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本申请说明书中，应理解，诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本申请说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作、部件、部分或其组合，而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、部件、部分或其组合的可能性。附图中的相同参考标号指代相同元件。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的语音处理电路的第一种结构示意图。语音处理电路100可以包括：输入模块10和数据转换模块20。其中，该输入模块10的输出端和该数据转换模块20的输入端连接。

输入模块10可以用于获取语音输入信号，并将该语音输入信号转换为脉冲密度调制(Pulse Density Modulation，PDM)形式的数字信号。需要说明的是，脉冲密度调制PDM是一种使用二进制数0和1来表示模拟信号的调制方式。在PDM信号中，模拟信号的幅值使用输出脉冲对应区域的密度表示。在得到PDM形式的数字信号后，输入模块10可以将该PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20。

数据转换模块20用于将PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制(Pulse CodeModulation，PCM)形式的数字信号并输出，例如输出至其它模块或者电子设备的处理器等进行处理。需要说明的是，脉冲编码调制PCM是最常用、最简单的波形编码，它是一种直接、简单地把语音经抽样、A/D转换得到的数字均匀量化后进行编码的方法。在一种实施方式中，数据转换模块20可以为DDC(Digital-Digital Convertor)转换器。DDC是一个完成数据位宽转换的模块，不降低采样率，并保留数据所代表的大小，正负等信息。

其中，上述PDM形式的数字信号和PCM形式的数字信号具有相同的采样率，例如它们的采样率均为fs，采样率fs可以为6.144MHz或者5.6448MHz或者5.092MHz等等。即，在本申请实施例中，数据转换模块20在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时不会对数字信号进行降采样。

需要说明的是，一般的，用于处理语音的电路在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，会对数字信号进行降采样。由于降采样会有混叠的情形发生，因此在降采样的过程中会运行滤波器对信号进行滤波以降低混叠造成的失真。然而，对信号进行滤波会对语音处理的过程引入延迟，从而导致语音处理的响应速度较慢。在本申请实施例中，由于不需要对数字信号进行降采样，因此不需要对数字信号进行降采样的滤波，从而减少了滤波处理给语音信号处理带来的延迟。即，本申请可以减少语音处理电路在对语音信号进行处理时的延迟，从而提高语音处理的响应速度。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的语音处理电路的第二种结构示意图。

在一种实施方式中，输入模块10可以包括模拟麦克风11和模数转换器12。其中，该模拟麦克风11用于从外部采集语音信号，从而得到语音输入信号，并将该语音输入信号输出至模数转换器12。模数转换器12可以用于将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，模数转换器12可以将PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20中。

在一种实施方式中，模数转换器12可以为使用Sigma-Delta(∑-Δ)调制的模数转换器。或者，模数转换器12可以为使用Delta-Sigma(Δ-∑)调制的模数转换器。

数据转换模块20可以将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号，其中该PDM形式的数字信号和该PCM形式的数字信号的采样率保持不变。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的语音处理电路的第三种结构示意图。在一种实施方式中，输入模块11可以为数字麦克风13。该数字麦克风13可以用于从外部采集语音信号，从而得到语音输入信号，并将该语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，数字麦克风13可以将PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20中。数据转换模块20可以将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号，其中该PDM形式的数字信号和该PCM形式的数字信号的采样率保持不变。

数字麦克风13输出的是数字信号，而不是通常的模拟信号。数字麦克风是将传统模拟音频信号转换为数字信号进行处理和传输的器件。数字麦克风的基本形态有方形的，也有圆形的，形状与通常的驻极体传声器类似。数字麦克风的基本结构包括换能器和Sigma-Delta调制器模数变换器。其中，换能器可以用于产生代表声信号的模拟信号(通常由驻极体振膜及其背电极来完成的)。而大于1的单比特Sigma-Delta调制器模数变换器可以按照过抽样速率并以Sigma-Delta调制比特流的形式从模拟信号中产生数据输出信号。

数字麦克风的最大优点是抗干扰能力强，无需像传统传声器那样内置高频滤波电容、滤波器电路。数字麦克风因其固有的特点，不会受到那些来自电脑、网络、射频际磁场信号源的干扰、影响，因此在接入的时候，无需采用屏蔽线，可以有效地利用相关产品的有限空间。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的语音处理电路的第四种结构示意图。以输入模块10包括模拟麦克风和模数转换器为例。在一种实施方式中，模数转换器可以为单比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC。数据转换模块可以为单比特的DDC(Digital-Digital Convertor)转换器。

语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、单比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC 121以及单比特的DDC 21。

其中，模拟麦克风11用于从外部采集语音信号，从而得到语音输入信号，并将该语音输入信号输出至单比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC 121中。

单比特的使用Sigma-Delta调制的ADC 121可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为单比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，单比特的使用Sigma-Delta调制的ADC 121可以将PDM形式的数字信号传输到单比特的DDC 21中。

单比特的DDC 21可以将单比特的PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号。其中，单比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率可以相同，例如均为fs。

请同时参阅图4中单比特的DDC 21将单比特的PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号的过程示意，由图可知，单比特的PDM形式的数字信号与多比特的PCM形式的数字信号的采样率保持不变。

在得到多比特的PCM形式的数字信号后，单比特DDC 21可以将其输出。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的语音处理电路的第五种结构示意图。以输入模块10包括模拟麦克风和模数转换器为例。在一种实施方式中，模数转换器可以为多比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC。数据转换模块可以为多比特的DDC。

语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、多比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC 122以及多比特的DDC 22。

其中，模拟麦克风11用于从外部采集语音信号，从而得到语音输入信号，并将该语音输入信号输出至多比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器ADC 122。

多比特的使用Sigma-Delta调制的ADC 122可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为多比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，多比特的使用Sigma-Delta调制的ADC 122可以将PDM形式的数字信号传输到多比特的DDC 22中。

多比特的DDC 22可以将多比特的PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号。其中，多比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率可以相同，例如均为fs。

在得到多比特的PCM形式的数字信号后，多比特DDC 22可以将其输出。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的语音处理电路的第六种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100还可以包括唤醒模块30。该唤醒模块30的输入端可以连接至数据转换模块20的输出端。唤醒模块30可以用于对数据转换模块20输出的PCM形式的数字信号进行语音检测并输出检测结果。

在一些实施方式中，语音唤醒模块30进行的语音检测可以至少包括如语音活动检测和/或关键词检测等。

其中，语音活动检测(Voice Activity Detection，VAD)，也称为Speech ActivityDetection或者Speech Detection，是一项用于语音处理的技术，目的是检测语音信号是否存在。也就是说，语音活动检测的目的在于检测用户有没有说话。

以算法来实现语音活动检测时，算法主要包括如下流程：首先，是对输入信号进行降噪的过程。然后，对输入信号的一个区块提取特征。之后，使用一个分类器对这个区块进行分类，确定是或不是语音信号。通常这个分类过程是将计算的值与一个阈值进行比较。比如，若计算的值大于或等于阈值则可以认为是语音信号，若计算的值大于或等于阈值则可以认为不是语音信号。

关键词检测也称语音关键词检索(Keywords Search)，是指在连续语音流中检测出一组给定的关键词的过程。与大词汇量连续语音识别(Large Vocabulary ContinuousSpeech Recognition)相比，语音关键词检索不需要对非关键词的精确识别，只需要检测出关键词即可。也就是说，关键词检测的目的在于检测用户有没有说出预设的关键词，即用户说出的语音中是否包含预设的关键词。比如，电子设备中预设了关键词“小欧”。该关键词“小欧”用于唤醒电子设备并触发电子设备执行用户的语音命令。那么，当接收到的用户语音中“小欧”这一关键词时，电子设备可以被唤醒并执行相应的语音命令。例如，用户说出了“小欧，请播放音乐A”的语音。那么，当电子设备检测到关键词“小欧”时，电子设备会被唤醒，并在识别出“请播放音乐A”的语音命令后执行播放音乐A的指令。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的语音处理电路的第七种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100还可以包括处理模块40。该处理模块40的输入端可以连接至唤醒模块30的输出端。该处理模块40可以用于根据唤醒模块30输出的检测结果对PCM形式的数字信号进行语音识别。语音识别是指让电子设备通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令。例如，用户说出“请播放音乐A”的语音，那么通过语音识别，电子设备应可以识别出其中的包含的词汇内容，并将该词汇内容转换为执行指令，如在语音识别后，电子设备执行播放音乐A的操作。

在图7所示的语音处理电路中，唤醒模块30可以用于检测用户有没有说话，当检测到用户说话时可以进一步检测用户的语音中是否包含预设的关键词。若检测出用户语音中不包含预设的关键词(即得出不包含预设的关键词的检测结果)，那么电子设备可以不需要唤醒处理模块40，此时处理模块40可以处于非工作状态。若检测出用户语音中包含预设的关键词(即得出包含预设的关键词的检测结果)，那么电子设备可以唤醒处理模块40，此时处理模块40可以进入工作状态。比如，处理模块40可以接收唤醒模块30传输过来的语音数字信号，并对该语音数字信号进行语音识别，并执行相应的语音指令，如执行播放音乐A的操作。

在一种实施方式中，处理模块40的功耗和计算能力可以均高于唤醒模块30。唤醒模块30可以处于工作状态，而处理模块40则可以根据唤醒模块30的检测结果来进入工作状态，即处理模块40可以在唤醒模块30检测到预设的关键词时进入工作状态，而在没有检测到预设的关键词时，处理模块40可以处于非工作状态。通过这种设计，电子设备的语音处理电路可以节省功耗，只在需要进行语音识别时才唤醒处理模块进行处理。

请参阅图8，图8为本申请实施例提供的语音处理电路的第八种结构示意图。在一种实施方式中，当输入模块10包括模拟麦克风11和模数转换器12时，语音处理电路100中的模数转换器12、数据转换模块20以及唤醒模块30可以封装形成芯片31。

请参阅图9，图9为本申请实施例提供的语音处理电路的第九种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100还可以包括时钟源50和时钟分频器60。

其中，时钟分频器60的输入端可以与时钟源50的输出端连接。该时钟分频器60的输出端可以与输入模块10以及数据转换模块20连接。

时钟源50用于产生主时钟信号，时钟分频器60用于根据该主时钟信号产生目标时钟频率，并将该目标时钟频率提供给输入模块10以及数据转换模块20。

在一种所述方式中，时钟源50可以为振荡器或者锁相环PLL等器件。

在一种实施方式中，当输入模块10和数据转换模块20使用相同的工作时钟频率时，语音处理电路的结构可以如图9所示。

在另一种实施方式中，当输入模块10和数据转换模块20使用不同的工作时钟频率，即数据转换模块20的工作时钟频率高于输入模块10的工作时钟频率时，语音处理电路的结构可以如图10所示。时钟分频器60可以包括第一时钟分频器61和第二时钟分频器62。第一时钟分频器61的输入端连接至时钟源50的输出端，第一时钟分频器61的输出端连接至数据转换模块20。第二时钟分频器62的输入端连接至振荡器50的输出端，第二时钟分频器62的输出端连接至输入模块10。

第一时钟分频器61用于根据时钟源50产生的主时钟信号产生第一时钟频率，并将该第一时钟频率提供给数据转换模块20。第二时钟分频器62用于根据时钟源50产生的主时钟信号产生第二时钟频率，并将该第二时钟频率提供给输入模块10。其中，第一时钟频率可以高于第二时钟频率。

请参阅图11，图11为本申请实施例提供的语音处理电路的第十一种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、使用Sigma Delta调制的模数转换器12、数据转换模块20、唤醒模块30以及处理模块40。其中，模数转换器12和数据转换模块20的工作时钟频率可以相同。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到模数转换器12。

模数转换器12可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，模数转换器12可以将PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20中。

数据转换模块20可以将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，数据转换模块20可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。

唤醒模块30可以对数据转换模块20输出的PCM形式的数字信号进行语音活动检测和关键词检测，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，则语音唤醒模块30可以进一步检测用户语音中是否存在预设的关键词。

若检测出用户语音中不存在预设的关键词，那么语音唤醒模块30可以执行其它操作，而不需要唤醒处理模块40。

若检测出用户语音中存在预设的关键词，那么唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行语音识别，并执行相应的语音指令。例如，处理模块40通过语音识别检测出用户说出的语音为“小欧，请播放音乐A”，其中，“小欧”为预设的关键词。那么，处理模块40可以触发电子设备执行播放音乐A的操作。

在一些实施方式中，图11所示的语音处理电路可以应用到诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端上，用于语音处理。该语音处理电路可以使得移动终端对语音的处理具有低延迟、响应快的效果，从而使得移动终端可以更快地执行用户的语音指令，提高用户的语音操控体验。

请参阅图12，图12为本申请实施例提供的语音处理电路的第十二种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121、单比特DDC 21、唤醒模块30以及处理模块40。其中，单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121的工作时钟频率可以低于单比特DDC 21。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121。

单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为单比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121可以将PDM形式的数字信号传输到单比特DDC 21中。

单比特DDC 21可以将PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，单比特DDC 21可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。即，单比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率相同。

唤醒模块30可以对单比特DDC 21输出的PCM形式的数字信号进行不包含降采样的滤波、降噪、语音活动检测(即能量计算)和关键词检测等处理，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，则唤醒模块30可以进一步检测用户语音中是否存在预设的关键词。

若检测出用户语音中不存在预设的关键词，那么唤醒模块30可以执行其它操作，而不需要唤醒处理模块40。

若检测出用户语音中存在预设的关键词，那么唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行语音识别，并执行相应的语音指令。例如，处理模块40通过语音识别检测出用户说出的语音为“小欧，请播放音乐A”，其中，“小欧”为预设的关键词。那么，处理模块40可以触发电子设备执行播放音乐A的操作。

在一些实施方式中，图12所示的语音处理电路可以应用到诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端上，用于语音处理。该语音处理电路可以使得移动终端对语音的处理具有低延迟、响应快的效果，从而使得移动终端可以更快地执行用户的语音指令，提高用户的语音操控体验。

请参阅图13，图13为本申请实施例提供的语音处理电路的第十三种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122、多比特DDC 22、唤醒模块30以及处理模块40。其中，多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122的工作时钟频率可以低于多比特DDC 22。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122。

多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为多比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122可以将PDM形式的数字信号传输到多比特DDC 22中。

多比特DDC 22可以将PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，多比特DDC 22可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。即，多比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率相同。

唤醒模块30可以对多比特DDC 22输出的PCM形式的数字信号进行不包含降采样的滤波、降噪、语音活动检测(即能量计算)和关键词检测等处理，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，则唤醒模块30可以进一步检测用户语音中是否存在预设的关键词。

若检测出用户语音中不存在预设的关键词，那么唤醒模块30可以执行其它操作，而不需要唤醒处理模块40。

若检测出用户语音中存在预设的关键词，那么唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行语音识别，并执行相应的语音指令。例如，处理模块40通过语音识别检测出用户说出的语音为“小欧，请播放音乐A”，其中，“小欧”为预设的关键词。那么，处理模块40可以触发电子设备执行播放音乐A的操作。

在一些实施方式中，图13所示的语音处理电路可以应用到诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端上，用于语音处理。该语音处理电路可以使得移动终端对语音的处理具有低延迟、响应快的效果，从而使得移动终端可以更快地执行用户的语音指令，提高用户的语音操控体验。

请参阅图14，图14为本申请实施例提供的语音处理电路的第十四种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121、单比特DDC 21、唤醒模块30以及处理模块40。其中，单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121的工作时钟频率可以低于单比特DDC 21。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121。

单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为单比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，单比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器121可以将PDM形式的数字信号传输到单比特DDC 21中。

单比特DDC 21可以将PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，单比特DDC 21可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。即，单比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率相同。

唤醒模块30可以对单比特DDC 21输出的PCM形式的数字信号进行不包含降采样的滤波、降噪、语音活动检测(即能量计算)等处理，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，那么唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行一定的处理后将其输出，如将语音数字信号播放出来，即将电信号转换为声信号。

在一些实施方式中，图14所示的语音处理电路可以应用到诸如助听器等一类的器件上，用于语音处理。由于在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，语音处理电路100不会对数字信号进行降采样，因此语音信号具有低延迟的效果，即用户可以听见低延迟的声信号，从而提高助听器给用户带来的助听体验。

请参阅图15，图15为本申请实施例提供的语音处理电路的第十五种结构示意图。在一种实施方式中，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122、多比特DDC 22、唤醒模块30以及处理模块40。其中，多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122的工作时钟频率可以低于多比特DDC 22。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122。

多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为多比特的PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，多比特的使用Sigma Delta调制的模数转换器122可以将PDM形式的数字信号传输到多比特DDC 22中。

多比特DDC 22可以将PDM形式的数字信号转换为多比特的PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，多比特DDC 22可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。即，多比特的PDM形式的数字信号和多比特的PCM形式的数字信号的采样率相同。

唤醒模块30可以对多比特DDC 22输出的PCM形式的数字信号进行不包含降采样的滤波、降噪、语音活动检测(即能量计算)等处理，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，那么唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行一定的处理后将其输出，如将语音数字信号播放出来，即将电信号转换为声信号。

在一些实施方式中，图15所示的语音处理电路可以应用到诸如助听器等一类的器件上，用于语音处理。由于在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，语音处理电路100不会对数字信号进行降采样，因此语音信号具有低延迟的效果，即用户可以听见低延迟的声信号，从而提高助听器给用户带来的助听体验。

请参阅图16，图16为本申请实施例提供的电子设备400的结构示意图。电子设备400可以包括语音处理电路100、显示单元201、处理器202、存储器203、电源204。本领域技术人员可以理解，图9中示出的电子设备400的结构并不构成对电子设备400的限定。电子设备400可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

显示单元201可用于显示由用户输入到电子设备400的信息或提供给用户的信息以及电子设备400的各种图形用户接口。这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元201可包括显示面板。

处理器202是电子设备400的控制中心。处理器202利用各种接口和线路连接整个电子设备400的各个部分，通过运行或执行存储在存储器203内的应用程序，以及调用存储在存储器203内的数据，执行电子设备400的各种功能和处理数据，从而对电子设备400进行整体监控。

存储器203可用于存储应用程序和数据。存储器203存储的应用程序中包含有可执行程序代码。应用程序可以实现各种功能。处理器202通过运行存储在存储器203的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。在一种实施方式中，存储器203可以包括只读存储器和随机存取存储器。

电源204用于给电子设备400的各个部件供电。在一些实施例中，电源204可以通过电源管理系统与处理器203逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

此外，电子设备400还可以包括近场通信模块、无线保真模块、摄像头模块、蓝牙模块、传感器模块、输入输出模块、全球定位系统等，在此不再赘述。

在另一种实施方式中，图11所示的语音处理电路还可以应用到诸如助听器等电子设备上。当图11所示的语音处理电路应用到诸如助听器等电子设备上时，唤醒模块30可以进行语音活动检测，而不进行关键词检测。

即，模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到模数转换器12。

模数转换器12可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，模数转换器12可以将PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20中。

数据转换模块20可以将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到唤醒模块30。其中，数据转换模块20可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。

唤醒模块30可以对数据转换模块20输出的PCM形式的数字信号进行语音活动检测，并输出检测结果。若通过语音活动检测，检测到存在用户语音，则唤醒模块30可以唤醒处理模块40，并将语音数字信号传输到处理模块40中。

处理模块40可以对语音数字信号进行一定的处理后将其输出，如将语音数字信号播放出来，即将电信号转换为声信号。

在又一种实施方式中，请参阅图17，图17为本申请实施例提供的语音处理电路的第十六种结构示意图。当应用于助听器等电子设备时，语音处理电路100可以包括模拟麦克风11、模数转换器12、数据转换模块20以及处理模块40。

模拟麦克风11用于从外部采集模拟语音信号，得到语音输入信号，并将该语音输入信号传输到模数转换器12。

模数转换器12可以将模拟麦克风11输出的语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。在得到PDM形式的数字信号后，模数转换器12可以将PDM形式的数字信号传输到数据转换模块20中。

数据转换模块20可以将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号，并将该PCM形式的数字信号传输到处理模块40。其中，数据转换模块20可以在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，不会对数字信号进行降采样处理。

处理模块40可以对数字信号进行一定的处理(如降噪等)后将其输出，例如处理模块40可以通过其电声换能器件41将数字信号播放出来，即将电信号转换为声信号。

可以理解的是，由于在将PDM形式的数字信号转换为PCM形式的数字信号时，语音处理电路100不会对数字信号进行降采样，因此语音信号具有低延迟的效果，即用户可以听见低延迟的声信号，从而提高助听器给用户带来的助听体验。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以包括本实施例提供的语音处理电路。在一些实施方式中，该电子设备可以是诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端。或者，该电子设别也可以是诸如助听器等一类对延迟要求高的语音处理设备。

为了促进理解一个或多个示例性实施例，参考了附图中示出的示例性实施例，并且使用具体语言来描述这些实施例。然而，此具体语言并不意图限制本申请的概念的范围，而是示例性实施例应被理解为涵盖所属领域的技术人员一般了解的所有示例性实施例。

词语“机构”、“元件”、“方式”和“配置”是泛指，并且不限于机械或物理实施例，而是可包括与处理器等相结合的软件程序。

本文示出和描述的特定实施例是本申请的示例性实例，而并不意图以任何方式限制本申请的范围。为简洁起见，传统电子设备、控制系统、软件开发和系统的其他功能方面(以及系统的单个操作部件中的部件)可不详细描述。此外，各附图中示出的连接线或连接器意图表示各元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应注意，实际装置中可存在许多替代或额外的功能关系、物理连接或逻辑连接。此外，除非元件被具体描述为“必要的”或“关键的”，否则，并没有零件或部件对于实践本申请而言是必不可少的。在技术方面，本文中使用的词语“包括”、“具有”等表达开放性含义。

在描述本申请的概念的过程中使用了术语“一”和“所述”以及类似的词语(尤其是在所附的权利要求书中)，应该将这些术语解释为既涵盖单数又涵盖复数。此外，除非本文中另有说明，否则在本文中叙述数值范围时仅仅是通过快捷方法来指代属于相关范围的每个独立的值，而每个独立的值都并入本说明书中，就像这些值在本文中单独进行了陈述一样。另外，除非本文中另有指明或上下文有明确的相反提示，否则本文中所述的所有方法的步骤都可以按任何适当次序加以执行。本申请的改变并不限于描述的步骤顺序。除非另外主张，否则使用本文中所提供的任何以及所有实例或示例性语言(例如，“例如”)都仅仅为了更好地说明本申请的概念，而并非对本申请的概念的范围加以限制。在不脱离精神和范围的情况下，所属领域的技术人员将易于明白多种修改和适应。

应理解，本文所述的示例性实施方式应仅被认为是描述性的，而并不用于限制。在每个示例性实施方式中对特征或方面的描述通常应被视作适用于其他示例性实施例中的类似特征或方面。尽管参考示例性实施例描述了本申请，但可建议所属领域的技术人员进行各种变化和更改。本申请意图涵盖所附权利要求书的范围内的这些变化和更改。

Claims (11)

1.一种语音处理电路，其特征在于，包括：输入模块和数据转换模块，所述输入模块的输出端和所述数据转换模块的输入端连接；

所述输入模块用于获取语音输入信号，并将所述语音输入信号转换为脉冲密度调制PDM形式的数字信号；

所述数据转换模块用于将所述PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制PCM形式的数字信号并输出，其中，所述数据转换模块在将所述PDM形式的数字信号转换为脉冲编码调制PCM形式的数字信号时不对数字信号进行降采样，所述PDM形式的数字信号和所述PCM形式的数字信号具有相同的采样率。

2.根据权利要求1所述的语音处理电路，其特征在于，所述输入模块包括模拟麦克风和模数转换器；

其中，所述模拟麦克风用于采集语音信号，得到语音输入信号，并将所述语音输入信号输出至所述模数转换器；

所述模数转换器用于将所述语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。

3.根据权利要求2所述的语音处理电路，其特征在于，所述模数转换器为单比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器或者单比特的使用Delta-Sigma调制的模数转换器，且所述数据转换模块为单比特的DDC；

或者，所述模数转换器为多比特的使用Sigma-Delta调制的模数转换器或者多比特的使用Delta-Sigma调制的模数转换器，且所述数据转换模块为多比特的DDC。

4.根据权利要求1所述的语音处理电路，其特征在于，所述输入模块为数字麦克风，所述数字麦克风用于采集语音信号，得到语音输入信号，并将所述语音输入信号转换为PDM形式的数字信号。

5.根据权利要求1所述的语音处理电路，其特征在于，所述语音处理电路还包括唤醒模块，所述唤醒模块的输入端连接至所述数据转换模块的输出端，所述唤醒模块用于对所述PCM形式的数字信号进行语音检测并输出检测结果。

6.根据权利要求5所述的语音处理电路，其特征在于，所述语音处理电路还包括处理模块，所述处理模块的输入端连接至所述唤醒模块的输出端，所述处理模块用于根据所述唤醒模块输出的检测结果对所述PCM形式的数字信号进行语音识别。

7.根据权利要求5所述的语音处理电路，其特征在于，所述输入模块包括模数转换器，所述模数转换器、所述数据转换模块以及所述唤醒模块封装形成芯片。

8.根据权利要求1所述的语音处理电路，其特征在于，所述语音处理电路还包括时钟源和时钟分频器，所述时钟分频器的输入端与所述时钟源的输出端连接，所述时钟分频器的输出端与所述输入模块以及所述数据转换模块连接；

所述时钟源用于产生主时钟信号，所述时钟分频器用于根据所述主时钟信号产生目标时钟频率，并将所述目标时钟频率提供给所述输入模块以及所述数据转换模块。

9.根据权利要求5所述的语音处理电路，其特征在于，所述唤醒模块用于对所述PCM形式的数字信号至少进行语音活动检测和/或关键词检测。

10.根据权利要求1所述的语音处理电路，其特征在于，所述数据转换模块的工作时钟频率高于或等于所述输入模块的工作时钟频率。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至10中任一项所述的语音处理电路。

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