本公開要求于2015年12月1日提交的美國臨時申請第62/261,665號“多步驟關鍵字識別(Multiple Step Keyword Recognition)”的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用并入本文中。

背景技術：

本文中提供的背景技術描述是出于總體呈現(xiàn)本公開的上下文的目的。當前署名的發(fā)明人的工作，在該背景技術部分中描述的工作的程度上，以及在提交時可能不另外作為現(xiàn)有技術限定的描述的方面，既沒有明確地也沒有隱含地被承認作為本公開的現(xiàn)有技術。

在很多應用中，諸如計算機、智能電話、平板計算機、可穿戴設備、智能家電、汽車娛樂資訊系統(tǒng)等用戶設備被配置為在對應于不同功耗水平的不同功率模式下操作，以便通過減小用戶設備的總功耗來延長用戶設備的電池壽命。在用戶設備中實現(xiàn)不同的功率模式可以包括激活或去激活用戶設備的不同電路或部件或者調(diào)節(jié)驅(qū)動用戶設備的各種電路的時鐘信號的頻率。例如，與高功率模式相比，低功率模式可以對應于更少的激活電路或部件和/或更低的時鐘頻率?？梢悦钣脩粼O備根據(jù)一個或多個方法從低功率模式切換到一個或多個高功率模式，諸如檢測由用戶設備接收的音頻輸入是否匹配預定聲音模式。

技術實現(xiàn)要素：

本公開的多個方面提供了一種具有第一時鐘發(fā)生器和第二時鐘發(fā)生器的裝置。第一時鐘發(fā)生器被配置為驅(qū)動第一電路，從而引起第一電路(i)接收對應于音頻輸入的信號，以及(ii)確定信號的能量水平是否超過預定閾值。當?shù)谝浑娐反_定信號的能量水平超過預定閾值時，激活第二時鐘發(fā)生器。第二時鐘發(fā)生器被配置為驅(qū)動第二電路，從而引起第二電路確定信號是否匹配預定模式。當?shù)诙娐反_定信號匹配預定模式時，激活第三電路。

在實施例中，該裝置還包括功率管理電路，功率管理電路被配置為從第一電路接收指示對應于音頻輸入的信號的能量水平是否超過預定閾值的第一結(jié)果，當?shù)谝唤Y(jié)果指示信號的能量水平超過預定閾值時激活第二時鐘發(fā)生器，從第二電路接收指示信號是否匹配預定模式的第二結(jié)果，以及當?shù)诙Y(jié)果指示信號匹配預定模式時激活第三電路。

在實施例中，第一電路包括濾波器和能量計算器，濾波器被配置為基于表示信號的數(shù)據(jù)來生成下采樣數(shù)據(jù)，能量計算器被配置為基于下采樣數(shù)據(jù)生成能量檢測信號，該能量檢測信號指示信號的能量水平是否超過預定閾值。

在實施例中，能量計算器包括被配置為計算平方下采樣數(shù)據(jù)的平方器電路、被配置為通過對平方下采樣數(shù)據(jù)進行積分來生成檢測能量水平的積分器電路、以及被配置為通過將檢測能量水平與預定閾值進行比較來生成能量檢測信號的閾值比較器。

在實施例中，第一電路包括多路復用器，多路復用器被配置為從第一時鐘發(fā)生器接收第一時鐘信號并且從第二時鐘發(fā)生器接收第二時鐘信號，并且選擇性地傳遞第一和第二時鐘信號之一以驅(qū)動能量計算器。

此外，第一電路可以通過對表示信號的數(shù)據(jù)下采樣來生成下采樣數(shù)據(jù)。第二電路可以從第一電路接收下采樣數(shù)據(jù)，并且通過將下采樣數(shù)據(jù)與預定模式進行比較來生成模式匹配信號。

在實施例中，第一時鐘發(fā)生器的功耗水平小于第二時鐘發(fā)生器的功耗水平。此外，第一時鐘發(fā)生器可以是環(huán)形振蕩器，并且第二時鐘發(fā)生器可以是鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器。

在實施例中，第二電路還包括時鐘校準器，時鐘校準器被配置為基于比較來自第一時鐘發(fā)生器的第一時鐘信號和來自第二時鐘發(fā)生器的第二時鐘信號來調(diào)節(jié)第一時鐘發(fā)生器的設置。

本公開的多個方面提供了一種激活各種電路的方法。該方法包括接收對應于音頻輸入的信號，通過利用第一時鐘發(fā)生器驅(qū)動第一電路來引起第一電路確定信號的能量水平是否超過預定閾值，當?shù)谝浑娐反_定信號的能量水平超過預定閾值時激活第二時鐘發(fā)生器，通過利用第二時鐘發(fā)生器驅(qū)動第二電路來確定信號是否匹配預定模式，并且當?shù)诙娐反_定信號匹配預定模式時激活第三電路。

在實施例中，該方法還包括從第一電路接收指示對應于音頻輸入的信號的能量水平是否超過預定閾值的第一結(jié)果，當?shù)谝唤Y(jié)果指示信號的能量水平超過預定閾值時激活第二時鐘發(fā)生器，從第二電路接收指示信號是否匹配預定模式的第二結(jié)果，以及當?shù)诙Y(jié)果指示信號匹配預定模式時，激活第三電路。

該方法還可以包括通過對表示信號的數(shù)據(jù)進行下采樣來生成下采樣數(shù)據(jù)，并且基于下采樣數(shù)據(jù)生成指示信號的能量水平是否超過預定閾值的能量檢測信號。

在實施例中，該方法可以包括由能量計算器生成指示信號的能量水平是否超過預定閾值的能量檢測信號，以及選擇性地傳遞來自第一時鐘發(fā)生器的第一時鐘信號和來自第二時鐘發(fā)生器的第二時鐘信號之一以驅(qū)動能量計算器。

該方法可以包括通過對表示信號的數(shù)據(jù)進行下采樣來生成下采樣數(shù)據(jù)，以及通過將下采樣數(shù)據(jù)與預定模式進行比較來生成模式匹配信號。該方法還可以包括基于比較來自第一時鐘發(fā)生器的第一時鐘信號與來自第二時鐘發(fā)生器的第二時鐘信號來調(diào)節(jié)第一時鐘發(fā)生器的設置。

本公開的多個方面提供了一種存儲有指令的非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)，該指令在由處理電路執(zhí)行時引起處理電路執(zhí)行操作。通過執(zhí)行指令實現(xiàn)的操作包括從由第一時鐘發(fā)生器驅(qū)動的第一電路接收第一結(jié)果，第一結(jié)果指示對應于音頻輸入的信號的能量水平是否超過預定閾值，當?shù)谝唤Y(jié)果指示信號的能量水平超過預定閾值時激活第二時鐘發(fā)生器，從由第二時鐘發(fā)生器驅(qū)動的第二電路接收第二結(jié)果，第二結(jié)果指示信號是否匹配預定模式，并且當?shù)诙Y(jié)果指示信號匹配預定模式時激活第三電路。

在實施例中，通過執(zhí)行指令實現(xiàn)的操作還包括設置多路復用器以基于第一結(jié)果選擇性地傳遞來自第一時鐘發(fā)生器的第一時鐘信號和來自第二時鐘發(fā)生器的第二時鐘信號之一以驅(qū)動第一電路。

附圖說明

將參照以下附圖詳細描述作為示例提出的本公開的各種實施例，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的實施例的用戶設備的功能框圖；

圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的圖1中的用戶設備的功率管理電路的功能框圖；

圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的圖1中的用戶設備的預處理電路的功能框圖；

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的圖3中的預處理電路的能量計算器的功能框圖；

圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的圖1中的用戶設備的音頻處理電路的功能框圖；

圖6示出了根據(jù)本公開的實施例的具有時鐘校準器的另一用戶設備的一部分的功能框圖；以及

圖7示出了根據(jù)本公開的實施例的概述激活圖1中的用戶設備的各種電路的過程的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)本公開的一個或多個實施例，當音頻輸入匹配預定聲音模式時，可以激活用戶設備的主電路。當能量計算器確定音頻輸入具有超過預定閾值的能量水平時，用戶設備可以使用不太耗電的時鐘發(fā)生器來驅(qū)動能量計算器并且使用更耗電的時鐘發(fā)生器來驅(qū)動模式檢測器。當模式檢測器確定音頻輸入匹配預定聲音模式時，用戶設備可以激活主電路。這樣，在多步驟方法中實現(xiàn)了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的用戶設備的基于聲音模式的激活功能，以進一步減少用戶設備的功耗。

圖1示出了根據(jù)本公開實施例的用戶設備100的功能框圖。在一些示例中，用戶設備100可以是計算機、智能電話、平板計算機、可穿戴設備、智能電器、汽車娛樂資訊系統(tǒng)等。

用戶設備100包括第一電路110(電路1)、第二電路120(電路2)、第三電路130(電路3)和功率管理電路140。第一電路110接收對應于音頻輸入的信號AUDIO_IN，并且向第二電路120輸出通過對表示信號AUDIO_IN的數(shù)據(jù)下采樣而生成的下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA。第一電路110還生成與信號AUDIO_IN的能量水平是否超過預定閾值的結(jié)果相對應的能量檢測信號ENERGY_PASS，并且向功率管理電路140輸出能量檢測信號ENERGY_PASS。在一些示例中，預定閾值對應于確定信號AUDIO_IN的能量水平是否足夠大以使得信號AUDIO_IN更可能起因于用戶輸入而非噪聲。第二電路120接收并且處理下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，并且將所得到的數(shù)據(jù)AUDIO_DATA輸出到第三電路130。第二電路120還生成與信號AUDIO_IN是否匹配預定模式的結(jié)果相對應的模式匹配信號PATTERN_PASS。在一些示例中，預定模式對應于口述聲音或音樂聲音的波形，例如，用戶念出關鍵字的結(jié)果。

第三電路130接收并且處理來自第二電路120的所得到的數(shù)據(jù)AUDIO_DATA。此外，功率管理電路140接收能量檢測信號ENERGY_PASS，并且基于能量檢測信號ENERGY_PASS來生成激活第二電路120的外圍喚醒信號WAKEUP_P。功率管理電路140還接收模式匹配信號PATTERN_PASS并且基于信號PATTERN_PASS來生成激活第三電路130的主喚醒信號WAKEUP_M。另外，功率管理電路140還生成選擇用于驅(qū)動第一電路的合適的時鐘信號的多路復用器選擇信號MUX_SEL。

在一些示例中，第一電路110、第二電路120、第三電路130、功率管理電路140以及其中的對應電路和部件中的一個或多個形成在集成電路(IC)芯片、各種IC芯片、或者在同一IC封裝件中的各種IC芯片中。

第一電路110包括第一時鐘發(fā)生器112、多路復用器114(MUX)、麥克風電路116(MIC電路)和預處理電路118。在一些示例中，每當用戶設備100被上電時，第一電路110被激活。

第一時鐘發(fā)生器112生成第一時鐘信號CLK1。在一些示例中，第一時鐘發(fā)生器112是基于環(huán)形振蕩器、電阻器-電容器振蕩器、電感器-電容器振蕩器、晶體電容器等的時鐘發(fā)生器。在一些示例中，第一時鐘發(fā)生器112不具有用于調(diào)節(jié)第一時鐘信號CLK1的內(nèi)建實時反饋控制。在一些示例中，第一時鐘發(fā)生器112與第一電路110的其它部件集成在IC芯片上。在一個示例中，第一時鐘發(fā)生器112布置在IC芯片外。

多路復用器114接收第一時鐘信號CLK1和來自第二電路120的第二時鐘信號CLK2，并且響應于來自功率管理電路140的多路復用器選擇信號MUX_SEL而將第一時鐘信號CLK1和第二時鐘信號CLK2之一選擇性地傳遞給多路復用器114的輸出114a。多路復用器114的輸出114a處的時鐘信號用于驅(qū)動麥克風電路116和預處理電路118。

麥克風電路116接收信號AUDIO_IN并且生成表示信號AUDIO_IN的波形的數(shù)字麥克風輸出數(shù)據(jù)MIC_DATA。在一些示例中，麥克風電路116包括麥克風、驅(qū)動麥克風的驅(qū)動器、以及將來自麥克風的輸出信號從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在一些示例中，麥克風電路116與第一電路110的其它部件集成在IC芯片上。在其它示例中，麥克風電路116布置在IC芯片外。在至少一個示例中，麥克風電路116的麥克風是微機電系統(tǒng)(MEMS)麥克風。

預處理電路118接收表示信號AUDIO_IN的數(shù)字麥克風輸出數(shù)據(jù)MIC_DATA，并且通過對數(shù)字麥克風輸出數(shù)據(jù)MIC_DATA進行下采樣來輸出下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA。在一些示例中，數(shù)據(jù)MIC_DATA的采樣率在10MHz到50MHz的范圍內(nèi)；并且下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA的采樣率在10kHz到50kHz的范圍內(nèi)。此外，預處理電路118還確定由數(shù)字麥克風輸出數(shù)據(jù)MIC_DATA表示的信號AUDIO_IN的能量水平是否超過預定閾值，并且生成能量檢測信號ENERGY_PASS以將確定結(jié)果報告給功率管理電路140。在一些示例中，當預處理電路118確定信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值時，預處理電路118將能量檢測信號ENERGY_PASS設置為第一邏輯值，諸如邏輯高，當預處理電路118確定信號AUDIO_IN的能量水平?jīng)]有超過預定閾值時，預處理電路118將能量檢測信號ENERGY_PASS設置為第二邏輯值，諸如邏輯低。

第二電路120包括第二時鐘發(fā)生器122和音頻處理電路124，音頻處理電路124包括模式檢測器126和音頻緩沖器128。在一些示例中，第二電路120在用戶設備110處于低功率模式時是不活動的，并且響應于來自功率管理電路140的外圍喚醒信號WAKEUP_P而被激活。在一些示例中，通過以下方式來激活第二電路120：利用第二時鐘信號CLK2驅(qū)動第二電路120、向第二電路120供應電功率或者響應于外圍喚醒信號WAKEUP_P的其它合適的措施。

第二電路120中可以存在其它部件。在一些示例中，第二時鐘發(fā)生器122、模式檢測器126和音頻緩沖器128中的一個或多個以及第一電路110的一個或多個部件形成在集成電路(IC)芯片中或相同IC封裝件中的各種IC芯片中。

第二時鐘發(fā)生器122生成第二時鐘信號CLK2。在一些示例中，第二時鐘發(fā)生器122是基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。在一些示例中，第二時鐘發(fā)生器122具有用于調(diào)節(jié)第二時鐘信號CLK2的內(nèi)建實時反饋控制。與第一時鐘發(fā)生器112相比，第二時鐘發(fā)生器122可以在用戶設備100的處理、電壓或溫度變化上具有更高的頻率精度或穩(wěn)定性。在一些示例中，第二時鐘信號CLK2比第一時鐘信號具有更高的頻率CLK1。在一些示例中，第二時鐘發(fā)生器122與第二電路120的其它部件集成在IC芯片上或者布置在IC芯片外。

模式檢測器126從第一電路110接收下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，并且基于下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA來確定由下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA表示的信號AUDIO_IN是否匹配預定模式。模式檢測器126還產(chǎn)生模式匹配信號PATTERN_PASS以將確定結(jié)果報告給功率管理電路140。模式檢測器126還存儲對應于預定聲音模式的信息，該信息由用戶可編程。在一些示例中，當模式檢測器126確定信號AUDIO_IN與預定模式匹配時，模式檢測器126將模式匹配信號PATTERN_PASS設置為第一邏輯值，而當信號AUDIO_IN與預定模式不匹配時，模式檢測器126將模式匹配信號PATTERN_PASS設置為第二邏輯值。

音頻緩沖器128存儲下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA作為要由第三電路130訪問的音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA。下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA可以臨時存儲在音頻緩沖器128中，并且在由第三電路130讀出之后被移除。在一些示例中，代替存儲下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，音頻緩沖器128存儲在下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA被模式檢測器126或音頻處理電路124的另一電路或部件進一步處理之后的所得到的數(shù)據(jù)作為音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA。音頻處理電路124對下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA的進一步處理可以包括噪聲消除處理、音頻均衡處理、放大處理等。在至少一個示例中，音頻緩沖器128被配置為在模式檢測器126確定信號AUDIO_IN匹配預定模式的情況下，至少保持對應于從第二電路120的激活到第三電路130的激活的持續(xù)時間的量的音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA。

第三電路130包括第三時鐘發(fā)生器132和主電路134。在一些示例中，第三電路130在用戶設備110處于低功率模式時是不活動的，并且響應于來自功率管理電路140的主喚醒信號WAKEUP_M而被激活。在一些示例中，通過以下方式來激活第三電路130：利用第三時鐘信號CLK3驅(qū)動第三電路130、或者向第三電路130供應電功率、或者響應于主喚醒信號WAKEUP_M的其它合適的措施。

第三時鐘發(fā)生器132生成第三時鐘信號CLK3。在一些示例中，第三時鐘發(fā)生器132是基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。在一些示例中，第三時鐘信號CLK3比第二時鐘信號CLK2具有更高的頻率。在一些示例中，第三時鐘發(fā)生器132與第三電路130的其它部件集成在IC芯片上或者布置在IC芯片外。在至少一個示例中，主電路134由第二時鐘信號CLK2來驅(qū)動，并且因此省略了第三時鐘發(fā)生器132。

主電路130被配置為訪問存儲在音頻緩沖器128中的音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA，并且基于音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA執(zhí)行至少一個功能，諸如音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA的記錄、回放、語音識別或傳輸?shù)取Ｖ麟娐?30可以通過遵循包括內(nèi)部集成電路(I2C)、串行外圍接口(SPI)、通用異步接收器/發(fā)射器(UART)等的接口標準的總線來訪問音頻緩沖器128。在一些示例中，主電路134包括硬連線電路、處理器、存儲器、輸入/輸出接口、通信接口等中的一項或多項。

功率管理電路140從第一電路110接收指示信號AUDIO_IN的能量水平是否超過預定閾值的結(jié)果的能量檢測信號ENERGY_PASS。當結(jié)果指示信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值時，功率管理電路140激活第二時鐘發(fā)生器122、音頻處理電路124和/或第二電路120的其它部件。例如，當結(jié)果指示信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值時，功率管理電路140輸出外圍喚醒信號WAKEUP_P以激活第二電路120。功率管理電路140還輸出多路復用器選擇信號MUX_SEL，多路復用器選擇信號MUX_SEL在確定信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值之前命令多路復用器114選擇第一時鐘信號CLK1，并且在確定信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值之后選擇第二時鐘信號CLK2。

功率管理電路140還從第二電路120接收指示信號AUDIO_IN是否匹配預定模式的結(jié)果的模式匹配信號PATTERN_PASS。當結(jié)果指示信號AUDIO_IN匹配預定模式時，功率管理電路140激活第三電路130。例如，當結(jié)果指示信號AUDIO_IN匹配預定模式時，功率管理電路140輸出主喚醒信號WAKEUP_M以激活第三電路130。

在至少一個示例中，在操作期間，當用戶設備110處于低功率模式時，第一電路110被激活，并且第二電路120和第三電路130被去激活。第一時鐘發(fā)生器112生成驅(qū)動麥克風電路116和預處理電路118的第一時鐘信號CLK1。在用戶通過說話提供音頻輸入之后，麥克風電路116拾取對應于音頻輸入的信號AUDIO_IN并且輸出對應的數(shù)字麥克風數(shù)據(jù)MIC_DATA。預處理電路118確定由麥克風數(shù)據(jù)MIC_DATA表示的信號AUDIO_IN是否具有超過預定閾值的能量水平。一旦功率管理電路140接收到信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值這一結(jié)果，則功率管理電路140通過外圍喚醒信號WAKEUP_P激活第二時鐘發(fā)生器122。音頻處理電路124可以由外圍喚醒信號WAKEUP_P來激活，或者在第二時鐘發(fā)生器122被激活之后由第二時鐘信號CLK2的活動來間接激活。功率管理電路140還將多路復用器114設置為在第二時鐘發(fā)生器122被激活之后使用第二時鐘信號CLK2驅(qū)動麥克風電路116和預處理電路118。

此外，在第二電路120被激活之后，模式檢測器126接收下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，并且確定現(xiàn)在由下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA表示的信號AUDIO_IN是否匹配預定模式。如果功率管理電路140接收到信號AUDIO_IN與預定模式匹配這一結(jié)果，則功率管理電路140確定用戶已經(jīng)將預定關鍵字讀取到用戶設備100，并且從而通過主喚醒信號WAKEUP_P激活第三電路130，并且用戶設備100因此從低功率模式切換到高功率模式。如果功率管理電路140接收到信號AUDIO_IN與預定模式不匹配這一結(jié)果，則功率管理電路140確定用戶尚未向用戶設備100讀取預定關鍵字，并且因此通過外圍設備喚醒信號WAKEUP_P去激活第二電路120，并且用戶設備100保持在低功率模式。

在根據(jù)本公開的實施例中，因為第一電路110在低功率模式期間由不太耗電的時鐘發(fā)生器(例如，第一時鐘發(fā)生器112)生成的不太精確和/或較慢的時鐘信號(例如，第一時鐘信號CLK1)來驅(qū)動，所以更加準確、較快并且因此更耗電的時鐘發(fā)生器(例如，第二時鐘發(fā)生器122)可以保持被去激活。因此，與當用戶設備被上電時省略第一時鐘發(fā)生器112并且始終激活第二時鐘發(fā)生器122的配置相比，可以通過以下方式來減少根據(jù)本公開的用戶設備100的總功耗：在低功率模式期間引入不太耗電的時鐘發(fā)生器112，并且僅在通過檢測音頻輸入AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值而證明這樣的激活合理之后才激活第二時鐘發(fā)生器122。

預處理電路118、模式檢測器126或功率管理電路可以實現(xiàn)為硬連線電路、可編程控制器或者執(zhí)行軟件或固件指令的處理器等中的一項或多項。

圖2示出了根據(jù)本公開實施例的用戶設備的功率管理電路240的功能框圖。在一些示例中，功率管理電路240對應于用戶設備100的功率管理電路140。圖2中的與圖1中的部件相同或相似的部件可以被賦予相同的附圖標記，并且省略其詳細描述。

在圖2所示的示例中，功率管理電路240被實現(xiàn)為執(zhí)行存儲在存儲器260中的相應軟件或固件指令262的處理器250。功率管理電路240包括處理器250、與處理器250耦合的存儲器260和總線270。處理器250通過總線270接收各種信號和數(shù)據(jù)，諸如來自第一電路110的能量檢測信號ENERGY_PASS和來自第二電路120的模式匹配信號PATTERN_PASS。處理器250通過總線270輸出各種信號和數(shù)據(jù)，諸如去往第一電路110的多路復用器選擇信號MUX_SEL、去往第二電路120的外圍喚醒信號WAKEUP_P、以及去往第三電路130的主喚醒信號WAKEUP_M。

在一些示例中，處理器250包括被配置為執(zhí)行指令262的單個或多個處理核、或者被配置為基于指令262執(zhí)行各種功能的專用控制器。存儲器260用于存儲指令262和/或其它數(shù)據(jù)或中間數(shù)據(jù)264。在一些示例中，存儲器260包括非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)，諸如半導體或固態(tài)存儲器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)或其它合適的存儲介質(zhì)。在一些示例中，存儲器260包括非易失性存儲器、易失性存儲器或其組合。

圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的用戶設備的預處理電路318的功能框圖。在一些示例中，預處理電路318對應于用戶設備100的預處理電路118。圖3中的與圖1中的部件相同或相似的部件被賦予相同的附圖標記，并且省略其詳細描述。

預處理電路318包括下采樣濾波器320和能量計算器330。下采樣濾波器320從麥克風電路116接收數(shù)字麥克風數(shù)據(jù)MIC_DATA，并且通過對數(shù)據(jù)MIC_DATA進行下采樣來將下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA輸出到第二電路120。下采樣濾波器320還將中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT輸出到能量計算器330。能量計算器330確定由中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT表示的數(shù)據(jù)AUDIO_IN是否具有超過預定閾值的能量水平。能量計算器330輸出能量檢測信號ENERGY_PASS以將確定結(jié)果報告給功率管理電路140。

如圖3所示的下采樣濾波器320包括第一濾波器322和第二濾波器324。第一濾波器322接收數(shù)據(jù)MIC_DATA，并且通過對數(shù)據(jù)MIC_DATA進行下采樣來生成中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT。在一些示例中，第一濾波器322簡單地輸出數(shù)據(jù)MIC_DATA的每預定數(shù)量的樣本中的一個樣本作為中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT，并且忽略其它樣本。第二濾波器324接收中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT，并且通過進一步處理中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT來生成下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA。在一些示例中，第二濾波器324對中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT執(zhí)行以下中的一項或多項：下采樣處理、抗混疊濾波處理、均衡處理、噪聲消除處理等。在一些示例中，第二濾波器324被配置為具有足以覆蓋能量計算器330的處理時間以及功率管理電路140和第二電路120相應地完全激活第二電路120所花費的時間的處理時間。這樣，第二電路120可以及時地處理對應于觸發(fā)第二電路120的激活的中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT的集合的下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA的集合。在至少一個示例中，第二濾波器324還包括足以暫時保持用于第二電路120的下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA的緩沖器(未示出)。

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的預處理電路的能量計算器430的功能框圖。在一些示例中，能量計算器430對應于預處理電路318的能量計算器330。圖4中的與圖3中的部件相同或相似的部件被賦予相同的附圖標記，并且省略其詳細說明。

能量計算器430包括平方器電路442、積分器電路444和閾值比較器446。平方器電路442接收中間下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA_INT并且計算平方下采樣數(shù)據(jù)D₁。積分器電路444接收平方下采樣數(shù)據(jù)D₁，并且通過對平方下采樣數(shù)據(jù)D₁進行積分來生成檢測能量水平D₂。在一些示例中，積分器電路444每個預定數(shù)量的時鐘周期重置，使得作為信號AUDIO_IN的由麥克風電路116拾取的噪聲的能量水平在積分器電路444處沒有被累積。

閾值比較器446將檢測能量水平D₂與預定閾值進行比較，并且基于比較結(jié)果輸出能量檢測信號ENERGY_PASS。在一些示例中，預定閾值在閾值比較器446中或在由閾值比較器446可訪問的電路中被硬連線或被一次編程。在其它示例中，預定閾值是可重新編程的并且存儲在閾值比較器446中或閾值比較器446可訪問的電路中。

圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的用戶設備的音頻處理電路524的功能框圖。在一些示例中，音頻處理電路524對應于用戶設備100的音頻處理電路124。音頻處理電路524還包括分別對應于模式檢測器126和音頻緩沖器128的模式檢測器526和音頻緩沖器528。部件。圖5中的與圖1中的部件相同或相似的部件被賦予相同的附圖標記，并且省略其詳細說明。

在圖5所示的示例中，音頻處理電路524被實現(xiàn)為執(zhí)行存儲在存儲器540中的相應軟件或固件指令542的處理器530。音頻處理電路524包括處理器530、總線550以及與處理器530耦合的存儲器540。處理器530通過總線550接收下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，并且通過總線550輸出音頻數(shù)據(jù)AUDIO_DATA。模式檢測器526被實現(xiàn)為執(zhí)行指令542的處理器530。音頻緩沖器528被實現(xiàn)為存儲器540的一部分。

在一些示例中，處理器530包括被配置為執(zhí)行指令542的單個或多個處理核、或者被配置為基于指令542執(zhí)行各種功能的專用控制器。存儲器540用于存儲指令542、要由模式檢測器526使用的預定聲音模式544和/或其它數(shù)據(jù)或中間數(shù)據(jù)546。在一些示例中，存儲器540包括非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)，諸如半導體或固態(tài)存儲器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)或其它合適的存儲介質(zhì)。在一些示例中，存儲器540包括非易失性存儲器、易失性存儲器或其組合。

圖6示出了根據(jù)本公開的實施例的包括時鐘校準器650的用戶設備600的一部分的功能框圖。用戶設備600包括第一時鐘發(fā)生器612、第二時鐘發(fā)生器622和時鐘校準器650。在一些示例中，用戶設備600對應于用戶設備100，第一時鐘發(fā)生器612對應于第一時鐘發(fā)生器112，并且第二時鐘發(fā)生器622對應于第二時鐘發(fā)生器122。與用戶設備100的部件相同或類似的用戶設備600的其它部件在圖6中未示出。

與用戶設備100相比，用戶設備600還包括時鐘校準器650。時鐘校準器650接收來自第一時鐘發(fā)生器612的第一時鐘信號CLK1和來自第二時鐘發(fā)生器622的第二時鐘信號CLK2，并且輸出控制信號CTRL以基于比較第一時鐘信號CLK1和第二時鐘信號CLK2來調(diào)節(jié)第一時鐘發(fā)生器612的設置。在一些示例中，控制信號CTRL可以是模擬信號或數(shù)字信號。在一個示例中，第一時鐘發(fā)生器612是具有用作可變電阻器件的上拉或下拉晶體管的環(huán)形振蕩器。可以通過調(diào)節(jié)上拉或下拉晶體管的等效電阻來調(diào)諧環(huán)形振蕩器的振蕩頻率。在這樣的示例中，上拉或下拉晶體管的等效電阻可以由施加到晶體管的柵極端子的模擬信號或者選擇性地接通或關斷晶體管的數(shù)字信號來控制。

在一些示例中，時鐘校準器650是第二電路120的獨立電路或者是音頻處理電路124的集成部分。在一些示例中，時鐘校準器650是第一電路110的一部分或者功率管理電路140的一部分。

圖7示出了根據(jù)本公開的實施例的概述激活用戶設備的各種電路(諸如用戶設備100的電路120和130)的過程700的流程圖。應當理解，可以在圖7所示的過程700之前、期間和/或之后執(zhí)行附加操作。過程700在S701開始并且行進到S710。

在S710，接收對應于音頻輸入的信號。例如，用戶設備100的麥克風電路116接收對應于音頻輸入的信號AUDIO_IN，諸如用戶向用戶設備100念出詞語。

在S720，第一時鐘發(fā)生器驅(qū)動第一電路，從而引起第一電路確定信號的能量水平是否超過預定閾值。在一些示例中，第一時鐘發(fā)生器被配置為每當用戶設備上電時生成第一時鐘信號。

例如，第一電路110包括生成第一時鐘信號CLK1的第一時鐘發(fā)生器112，在用戶設備100處于低功率模式時第一時鐘信號CLK1驅(qū)動第一電路110的麥克風電路116和預處理電路118。麥克風電路116輸出表示信號AUDIO_IN的數(shù)據(jù)MIC_DATA。預處理電路118接收數(shù)據(jù)MIC_DATA，并且確定由數(shù)據(jù)MIC_DATA表示的信號AUDIO_IN是否具有大于預定閾值的能量水平。

在一些示例中，通過對數(shù)據(jù)MIC_DATA進行下采樣來生成下采樣數(shù)據(jù)，并且基于下采樣數(shù)據(jù)計算信號AUDIO_IN的能量水平。

在S730，當確定信號的能量水平大于預定閾值時，處理行進到S740。當確定信號的能量水平不大于預定閾值時，處理行進到S710。

例如，預處理電路118生成與信號AUDIO_IN的能量水平是否超過預定閾值的結(jié)果相對應的能量檢測信號ENERGY_PASS，并且將能量檢測信號ENERGY_PASS輸出到功率管理電路140。當能量檢測信號ENERGY_PASS對應于信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值這一結(jié)果時，功率管理電路140激活第二時鐘發(fā)生器122和音頻處理電路124，并且基于來自第二電路120的另一結(jié)果確定是否進一步激活第三電路130。當能量檢測信號ENERGY_PASS對應于信號AUDIO_IN的能量水平?jīng)]有超過預定閾值這一結(jié)果時，功率管理電路140不激活第二電路120或第三電路130，并且用戶設備100保持處于低功率模式。

在S740，激活第二時鐘發(fā)生器。第二時鐘發(fā)生器被配置為生成第二時鐘信號以驅(qū)動第二電路。在一些示例中，第二時鐘信號比第一時鐘信號具有更高的頻率。在一些示例中，與第一時鐘發(fā)生器相比，第二時鐘發(fā)生器具有在處理、電壓或溫度變化上具有更高的頻率精度和/或穩(wěn)定性。在一個示例中，第一時鐘發(fā)生器是基于環(huán)形振蕩器、電阻器-電容器振蕩器、電感器-電容器振蕩器、晶體電容器等的時鐘發(fā)生器。在一些示例中，第二時鐘發(fā)生器是基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。

例如，當能量檢測信號ENERGY_PASS對應于信號AUDIO_IN的能量水平超過預定閾值這一結(jié)果時，功率管理電路140通過外圍喚醒信號WAKEUP_P激活第二時鐘發(fā)生器122。在至少一個示例中，功率管理電路140還通過多路復用器選擇信號MUX_SEL來設置多路復用器114，使得第二時鐘信號CLK2將用于驅(qū)動麥克風電路116和/或預處理電路118。

在一個示例中，也可以由時鐘校準器通過比較第一時鐘信號CLK1和第二時鐘信號CLK2來調(diào)節(jié)第一時鐘發(fā)生器112的設置。

在S750，第二時鐘發(fā)生器驅(qū)動第二電路，從而引起第二電路確定信號是否匹配預定模式。例如，第二電路120從第一電路110接收下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA，并且確定由下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA表示的信號AUDIO_IN是否匹配預定模式。在一些示例中，由第一電路110的預處理電路118通過對表示單個MIC_IN的數(shù)據(jù)MIC_DATA進行下采樣來生成下采樣數(shù)據(jù)DS_DATA。

在S760，當確定信號匹配預定模式時，處理行進到S770。當確定信號不匹配預定模式時，處理行進到S710。

例如，模式檢測器126生成與信號AUDIO_IN是否匹配預定模式的結(jié)果相對應的模式匹配信號PATTERN_PASS，并且將模式匹配信號PATTERN_PASS輸出到功率管理電路140。當模式匹配信號PATTERN_PASS對應于信號AUDIO_IN與預定模式匹配這一結(jié)果時，功率管理電路140激活第三電路130，并且用戶設備100被轉(zhuǎn)換到高功率模式。當模式匹配信號PATTERN_PASS對應于信號AUDIO_IN與預定模式不匹配這一結(jié)果時，功率管理電路140不激活第三電路130并且去激活第二電路120，并且用戶設備100保持處于低功率模式。

在S770，當?shù)诙娐反_定信號匹配預定模式時，激活第三電路。例如，當模式匹配信號PATTERN_PASS對應于信號AUDIO_IN與預定模式匹配這一結(jié)果時，功率管理電路140通過主喚醒信號WAKEUP_P激活第三電路130。

在S770之后，該過程行進到S799并且終止。

雖然已經(jīng)結(jié)合作為示例提出的本發(fā)明的具體實施例描述了本公開的多個方面，但是可以對示例進行替換，修改和變化。因此，本文中所闡述的實施例旨在是說明性的而非限制性的。在不脫離下面闡述的權利要求的范圍的情況下可以進行改變。