[发明专利]声波信号检测设备、方法以及智能终端

说明书

本申请是关于一种声波信号检测设备、方法以及智能终端，属于声波检测技术领域。该声波信号检测设备包括振膜、激光器、光电探测器和处理器，激光器和处理器电性连接。振膜，用于在声波信号的驱动下进行机械振动；激光器，用于向振膜发射激光，接收激光经振膜反射的反射光；光电探测器，用于探测激光与反射光之间发生干涉形成的干涉光的光强，向处理器发送探测到的干涉光的光强；处理器，用于基于干涉光的光强，确定振膜和激光器之间的距离，基于距离，确定声波信号的振幅。采用本申请，可以提高声波信号检测设备检测声波信号的灵敏度。

技术领域

本申请是关于声波检测技术领域，尤其是关于一种声波信号检测设备、方法以及智能终端。

背景技术

可以通过微机电系统(Micro-Electro-Mechanical S_ystem，MEMS)电容采集声波信号，MEMS电容主要包括硅振膜和硅背极两部分，硅振膜和硅背极相隔，它们之间的距离极小。硅振膜的两端是固定的，硅振膜中间的振动部分可以在声波信号的驱动下进行机械振动。在硅振膜进行机械振动的过程中，硅背极静止不动，硅振膜中间的振动部分和硅背极之间的距离产生变化。当它们之间的距离产生变化时，MEMS电容的电容值随之变化。进而，可以通过检测MEMS电容的电容值，确定声波信号的振动幅度。

在实现本申请的过程中，发明人发现至少存在以下问题：

在硅振膜进行机械振动的过程中，硅振膜中间的振动部分和硅背极之间的距离产生变化，硅振膜就会推动和硅背极之间的气流。然而由于硅背极静止不动，同时硅振膜和硅背极之间的距离极小，因此硅背极会形成阻碍硅振膜中间的振动部分进行机械振动的气流。如果硅振膜不能自由地进行机械振动，MEMS电容采集声波信号的灵敏度会降低。

发明内容

本申请提供一种声波信号检测设备，用于提高声波信号检测设备检测声波信号的灵敏度。另外，本申请还提供了与该声波信号检测设备相对应的声波信号检测方法以及包括该声波信号检测设备的智能终端。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种声波信号检测设备，所述声波信号检测设备包括振膜、激光器、光电探测器和处理器。

所述振膜，用于在声波信号的驱动下进行机械振动。所述激光器，用于向所述振膜发射激光(例如所述激光器的激光发射方向朝向所述振膜)，接收所述激光经所述振膜反射的反射光。所述光电探测器，用于探测所述激光与所述反射光之间发生干涉形成的干涉光的光强，向所述处理器发送探测到的所述干涉光的光强。所述处理器，用于基于所述干涉光的光强确定所述振膜和所述激光器之间的距离，基于所述距离确定所述声波信号的振幅。

通过本申请实施例提供的声波信号检测设备，可以在使用激光器的基础上，通过光电探测器和处理器的配合来检测振膜的振动情况。由于采用激光测距的方式，因此激光器无需设置在和振膜很近的位置上，激光器和振膜之间的空间较大。在检测振膜的振动情况的过程中，激光器不会阻碍振膜自由地进行机械振动，因此在使用激光器的基础上，通过光电探测器和处理器的配合来检测振膜的振动情况的方式，可以提高声波信号检测设备检测声波信号的灵敏度。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述反射光在所述激光器的内腔发生自混合干涉时，所述自混合干涉的反馈因子小于或者等于预设阈值。

可选的，该预设阈值可以为4.6。

为了实现所述反射光在所述激光器的内腔发生自混合干涉时，所述自混合干涉的反馈因子小于或者等于预设阈值，可以将所述振膜设置成具有较低的反射率。

当振膜具有较低的反射率时，经振膜反射后的反射光的光强较小。这将减小激光器的外腔耦合效率，使得该自混合干涉的反馈因子小于或等于预设阈值，也即实现弱反馈或适度反馈的自混合效应。