语音识别模组、智能语音设备及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电声技术领域，具体涉及一种语音识别模组、智能语音设备及电子设备。


背景技术：

2.在现有语音模组产品设计中，麦克风与语音识别模组是两个独立的元器件封装，它们的电气连接是通过smt(surface mounted technology，表面贴装技术)焊接到pcb(printed circuit boards，印制电路板)上，通过pcb的布线连接进行信号通信的。因此，常规的语音模组存在如下缺点：受限于元器件尺寸，pcb模组尺寸偏大；受限于pcb布线及外围电磁辐射，对电气性能不是很稳定；器件距离太远，信号传输延迟受干扰等。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种语音识别模组、智能语音设备及电子设备，旨在解决传统语音模组产品中，由于麦克风与语音识别芯片分别封装，导致语音模组产品尺寸较大且性能不稳定的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种语音识别模组，包括：
5.基板；
6.语音识别芯片，设于所述基板；
7.麦克风芯片，邻近所述语音识别芯片设置，且与所述语音识别芯片连接；以及，
8.asic芯片，所述asic芯片与所述语音识别芯片、所述麦克风芯片分别电连接，以供所述语音识别芯片对所述麦克风芯片拾取的音频进行语音识别。
9.可选地，所述麦克风芯片沿所述语音识别芯片的环周方向间隔布设有多个。
10.可选地，所述基板对应所述麦克风芯片的底部处设有拾音孔。
11.可选地，所述asic芯片叠设于所述语音识别芯片背对所述基板的一侧。
12.可选地，所述语音识别芯片包括多个芯片单体，多个所述芯片单体中的至少两个所述芯片单体间隔设置，以在所述间隔处限定出安装位；
13.所述麦克风芯片设于所述安装位。
14.可选地，多个所述芯片单体包括中央处理器、神经网络处理器以及音频处理模块；
15.所述麦克风芯片邻近所述音频处理模块设置。
16.可选地，所述语音识别模组还包括盖体，所述盖体与所述基板共同围合形成容置腔，所述语音识别芯片、所述麦克风芯片及所述asic芯片容设于所述容置腔内。
17.可选地，所述语音识别模组还包括阻容件，所述阻容件设于所述容置腔内，且至少盖设于所述语音识别芯片、所述麦克风芯片及所述asic芯片的外表面。
18.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种智能语音设备，包括语音识别模组，所述语音识别模组包括：
19.基板；
20.语音识别芯片，设于所述基板；
21.麦克风芯片，邻近所述语音识别芯片设置，且与所述语音识别芯片连接；以及，
22.asic芯片，所述asic芯片与所述语音识别芯片、所述麦克风芯片分别电连接，以供所述语音识别芯片对所述麦克风芯片拾取的音频进行语音识别。
23.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的智能语音设备。
24.本实用新型提供的技术方案中，语音识别芯片与麦克风芯片共同集成在一个基板上，且二者充分靠近，相较于将语音识别模组与麦克风分别封装的技术方案，能够有效减小二者之间的封装距离以及电信号传输距离，使得集成获得的语音识别模组整体尺寸减小、电信号传输延迟减小，能够从整体上提升语音识别模组的性能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型提供的语音识别模组的一实施例的布局示意图；
27.图2为本实用新型提供的语音识别模组的第一实施例的连接示意图；
28.图3为图2中a
‑
a处的剖面示意图；
29.图4为图2中基板的结构示意图；
30.图5为本实用新型提供的语音识别模组的第二实施例的连接示意图；
31.图6为图5中b
‑
b处的剖面示意图；
32.图7为图5中基板的结构示意图。
33.附图标号说明：
34.标号名称标号名称100语音识别模组123神经网络处理器110基板124音频处理模块111拾音孔130麦克风芯片120语音识别芯片140asic芯片121芯片单体150cob金线122中央处理器160盖体
35.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、
后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
38.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
39.在现有语音模组产品设计中，麦克风与语音识别模组是两个独立的元器件封装，它们的电气连接是通过smt(surface mounted technology，表面贴装技术)焊接到pcb(printed circuit boards，印制电路板)上，通过pcb的布线连接进行信号通信的。因此，常规的语音模组存在如下缺点：受限于元器件尺寸，pcb模组尺寸偏大；受限于pcb布线及外围电磁辐射，对电气性能不是很稳定；器件距离太远，信号传输延迟受干扰等。
40.鉴于上述，本实用新型提供一种语音识别模组，所述语音识别模组可应用于智能语音设备或者其他电子设备，所述电子设备例如是但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑、vr设备、智能穿戴设备以及照明设备等产品。图1至图7为本实用新型提供的语音识别模组的具体实施例。
41.请参阅图1，本实用新型提供的一种语音识别模组100包括基板110、语音识别芯片120、麦克风芯片130以及asic芯片140，其中，所述语音识别芯片120设于所述基板110；所述麦克风芯片130邻近所述语音识别芯片120设置，且与所述语音识别芯片120连接；所述asic芯片140设于所述基板110，所述asic芯片140与所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130分别电连接，以供所述语音识别芯片120对所述麦克风芯片130拾取的音频进行语音识别。
42.本实用新型提供的技术方案中，语音识别芯片120与麦克风芯片130共同集成在一个基板110上，且二者充分靠近而连接，相较于将语音识别模组100与麦克风分别封装的技术方案，能够有效减小二者之间的封装距离以及电信号传输距离，使得集成获得的语音识别模组100整体尺寸减小、电信号传输延迟减小，能够从整体上提升语音识别模组100的性能。
43.需要说明的是，本设计中所涉及的所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130以及所述asic(application specific integrated circuit，用于供专门应用的集成电路)芯片均为成熟产品，其具体结构及技术原理可参考现有技术，此处不作详述。本设计的主要目的在于将所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130以及所述asic芯片140进行封装集成，以解决上述提及的由于麦克风与语音识别芯片120分别封装，导致语音识别模组100产品尺寸较大且性能不稳定的问题。
44.可以理解，所述基板110作为所述语音识别模组100的承载板，具有供所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130以及所述asic芯片140进行封装的承载面；所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130以及所述asic芯片140中，至少部分芯片结构直接安装在基板110的上述承载面上，具体的安装方式不作限制，例如可以采用粘贴固定、焊接固定等方式。
基板110的种类不作限制，例如可以是印制电路板或者bt树脂板等，为了便于理解，在以下实施例中，均以所述基板110为印制电路板为例进行说明，所述基板110上可以根据实际需要进行穿孔、走线等，也可以进一步设置有例如散热结构等，此处不作详述。
45.语音识别芯片120与基板110之间、语音识别芯片120与麦克风芯片130之间可以通过cob金线150进行电性连接，具体技术不作详述。
46.请参阅图3或者图6，在一实施例中，所述语音识别模组100还包括盖体160(附图未标示)，所述盖体160与所述基板110共同围合形成容置腔(附图未标示)，所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140容设于所述容置腔内。所述盖体160可以设置为在所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140相对所述基板110固定时，封装在所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140背对所述基板110的一侧；所述盖体160也可以设置为呈凹槽状，直接与所述基板110共同限定出所述容置腔。
47.可以理解，本设计中的麦克风芯片130为裸芯片，也即除去外围封装的芯片，具有更小的尺寸；当语音识别芯片120设置在基板110上，麦克风芯片130邻近语音识别芯片120设置，在二者充分靠近时，能够减小二者之间的封装距离，从而有助于减小语音识别模组100的整体尺寸，也使得语音识别芯片120与麦克风芯片130之间的例如金属导线等的电连接件更短小且更紧凑集中，从而有助于缩短语音识别芯片120与麦克风芯片130之间的电信号传输距离，降低电信号传输损耗及延迟。
48.具体地，在一实施例中，所述麦克风芯片130沿所述语音识别芯片120的环周方向间隔布设有多个。鉴于上述，麦克风芯片130邻近语音识别芯片120设置，能够降低信号延迟及损耗，提高声信号的传输准确性；将多个麦克风芯片130沿语音识别芯片120的环周方向间隔布设，使得多个麦克风芯片130可从多个方位采集同一声源的声波，并将其大致同步地传送至语音识别芯片120，供语音识别芯片120进行语音识别，有助于提高声波采集的同步度及准确度。具体例如图2至图4所示，在一实施例中，至少两个麦克风芯片130布设在语音识别芯片120的同一侧；或者例如图5至图7所示，在一实施例中，至少两个麦克风芯片130分设在语音识别芯片120的相对两侧。
49.当然，所述麦克风芯片130的布设数量需设置在合理范围内，可以理解，若所述麦克风芯片130的布设数量较多，则能够提高声信号的拾取准确度，但增加语音识别模组100的整体尺寸和整体成本，且加重语音识别模组100的工作负担；反之，若所述麦克风芯片130的布设数量较多，则能够降低语音识别模组100的整体尺寸及成本，但降低声信号的拾取准确度。
50.进一步地，在一实施例中，所述基板110对应所述麦克风芯片130的底部处设有拾音孔111。将所述拾音孔111设置在所述基板110的底部，可以保证拾音前腔小于后腔，具有更好的拾音性能，从而能够实现更好的拾音效果。在将所述语音识别模组100安装至电子设备中时，确保将所述基板110的底部朝向或者紧贴对应设备机壳的用于收音的一侧机壳，进一步优化拾音效果。
51.可以理解，本设计对所述拾音孔111的具体表现形式不作限制：
52.例如，当麦克风芯片130设置为多个时，拾音孔111可设置为与多个麦克风芯片130一一对应的多个，确保每一麦克风芯片130处均对应有至少一个所述拾音孔111。在每一所
述麦克风芯片130处设有多个拾音孔111时，多个拾音孔111的布设方式不作限制，例如呈阵列布设、呈辐射状布设、呈涡环状布设或者呈随机分散布设等。
53.例如，每一所述拾音孔111的横截面形状可以是圆形、椭圆形、多边形或者其他异形等；每一所述拾音孔111沿其孔深方向可以设置为直孔、弯折延伸的孔、渐缩孔或者渐扩孔等，此处不作一一赘述。而为了便于理解，在以下实施例中，均以所述拾音孔111为圆形直孔为例进行说明。
54.所述asic芯片140与所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130分别电性连接，例如，可以通过金属导线或者焊线进行电性连接，实现两两之间的电路导通。麦克风芯片130将拾取到的声信号转换为电信号发送至所述asic芯片140，所述asic芯片140将该电信号按照预设规则进行处理后发送至语音识别芯片120，以供语音识别芯片120对麦克风芯片130拾取到的声音信号进行语音识别。
55.进一步地，在一实施例中，所述asic芯片140叠设于所述语音识别芯片120背对所述基板110的一侧。如此设置，使得所述asic芯片140与所述语音识别芯片120尽可能地靠近，以减小二者之间的距离，利于结构紧凑及走线简短；同时，将所述asic芯片140叠设在语音识别芯片120上，能够减小语音识别模组100在所述基板110上的空间占用，以预留出更多的空间供麦克风芯片130进行集成。
56.所述asic芯片140可以采用设定粘胶粘贴固定在语音识别芯片120上，也可以设置在盖体160的对应位置处；其中，当所述asic芯片140设置在所述盖体160的对应位置处时，所述asic芯片140可设置在所述盖体160朝向所述语音识别芯片120的一侧上，也可以嵌设或者封装在所述盖体160内。
57.此外，在一实施例中，所述语音识别芯片120包括多个芯片单体121，多个所述芯片单体121中的至少两个所述芯片单体121间隔设置，以在所述间隔处限定出安装位；所述麦克风芯片130设于所述安装位。如此设置，使得无需额外调整或者重设多个芯片单体121的布设位置，即可确保麦克风芯片130充分靠近芯片单体121，实现语音识别模组100的结构紧凑。
58.具体而言，在一实施例中，多个所述芯片单体121包括中央处理器122、神经网络处理器123以及音频处理模块124，均为现有产品，此处不作一一赘述；所述麦克风芯片130邻近所述音频处理模块124设置，以能够更为高效准确地将声信号传送至音频处理模块124进行语音处理。
59.进一步地，在一实施例中，所述语音识别模组100还包括阻容件，所述阻容件设于所述容置腔内，且至少盖设于所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140的外表面。当所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140在所述基板110上安装完成后，三者连接呈一体；阻容件例如将外围阻容以埋容埋阻的方式集成在基板110上，实现对所述语音识别芯片120、所述麦克风芯片130及所述asic芯片140三者整体的阻容作用。
60.此外，本实用新型还提出一种智能语音设备，所述智能语音设备包括如上所述的语音识别模组100。
61.需要说明的是，智能语音设备内的语音识别模组100的详细结构可参照上述语音识别模组100的实施例，此处不再赘述；由于在本实用新型的智能语音设备中使用了上述语
音识别模组100，因此，本实用新型的智能语音设备的实施例包括上述语音识别模组100全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
62.此外，本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的智能语音设备。
63.需要说明的是，电子设备内的智能语音设备的详细结构可参照上述智能语音设备的实施例，此处不再赘述；由于在本实用新型的电子设备中使用了上述智能语音设备，因此，本实用新型的电子设备的实施例包括上述智能语音设备全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
64.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。