滤波模组、信号处理电路及方法、电子设备与流程

1.本技术实施例涉及音频技术领域，特别是涉及一种滤波模组、信号处理电路及方法、电子设备。


背景技术：

2.随着语音智能技术的发展，语音助手在智能设备中的功能权限越发广泛，涉及用户隐私和财产等关键场景，因此语音助手的安全性对于设备厂商、用户等来说都至关重要。然而语音助手等目前依旧可能面临着安全风险，例如超声攻击(ultrasonic attack)，也称为海豚攻击(dolphin attack)；或者超声波杂音等问题的困扰。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种滤波模组、信号处理电路及方法、电子设备，可以根据需求导通相应的滤波通道和滤波单元，以对输入信号进行滤波处理，改善超声波杂音或超声波攻击的问题。
4.本技术实施例第一方面提供了一种滤波模组，包括：
5.一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道，用于对输入所述滤波模组的输入信号进行滤波后输出，其中，每一所述滤波通道包括一个滤波单元或多个串联的滤波单元，每一所述滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理；
6.控制模块，用于确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对所述输入信号进行滤波处理。
7.本技术实施例第二方面提供了一种信号处理电路，包括：
8.信号采集模块，用于采集声信号，并将所述声信号转换为电信号；
9.放大处理模块，用于对滤波处理后的电信号进行放大处理；及
10.滤波模组，包括：
11.一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道，用于对所述信号采集模块输入的电信号进行滤波后输出至所述放大处理模块，其中，每一所述滤波通道包括一个滤波单元或多个串联的所述滤波单元，每一所述滤波单元按照被配置的滤波参数对所述电信号进行滤波处理；
12.控制模块，用于确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对所述电信号进行滤波处理。
13.本技术实施例第三方面提供了一种信号处理方法，包括：
14.采集声信号，将所述声信号转换为电信号；
15.在一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道中确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对所述电信号进行滤波处理；
16.对滤波处理后的所述电信号进行放大处理；
17.其中，各所述滤波通道用于对输入所述滤波模组的所述电信号进行滤波后输出，每一所述滤波通道包括一个所述滤波单元或多个串联的所述滤波单元，每一所述滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理。
18.本技术实施例第四方面提供了一种电子设备，包括：
19.如上所述的信号处理电路。
20.上述滤波模组、信号处理电路及方法、电子设备，其中滤波模组包括一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道，用于对输入滤波模组的输入信号进行滤波后输出，其中，每一滤波通道包括一个滤波单元或多个串联的滤波单元，每一滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理；控制模块，用于确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对输入信号进行滤波处理，从而能够根据需求灵活导通滤波模组中的滤波通道和/或导通的滤波通道的滤波单元的数量，以使滤波模组的整体滤波参数匹配滤波场景需求，有效避免超声波攻击，降低超声波杂音；当应用于麦克风时，通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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技术的一些实施例，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获得其他的附图。
22.图1为一实施例的滤波模组的结构框图之一；
23.图2为一实施例的滤波模组的结构框图之二；
24.图3为一实施例的滤波模组的结构框图之三；
25.图4为一实施例的滤波单元的电路示意图；
26.图5为一实施例的滤波模组的结构框图之四；
27.图6为一实施例的滤波模组的结构框图之五；
28.图7为一实施例的滤波模组的结构框图之六；
29.图8为一实施例的滤波模组的结构框图之七；
30.图9为一实施例的滤波模组的结构框图之八；
31.图10为一实施例的控制模块的结构框图；
32.图11为一实施例的开关指令单元的电路示意图之一；
33.图12为一实施例的开关指令单元的电路示意图之二；
34.图13为一实施例的信号处理电路的结构框图之一；
35.图14为一实施例的信号处理电路的结构框图之二；
36.图15为一实施例的信号处理电路的结构框图之三；
37.图16为一实施例的信号处理电路的结构框图之四；
38.图17为一实施例的信号处理电路的结构框图之五；
39.图18为一实施例的信号处理电路的结构框图之六；
40.图19为一实施例的信号处理电路的结构框图之七；
41.图20为一实施例的信号处理电路的结构框图之八；
42.图21为一实施例的信号处理电路的结构框图之七；
43.图22为一实施例的信号处理电路的结构框图之八；
44.图23为一实施例的电子设备的结构框图；
45.图24为一实施例的信号处理方法的流程图之一；
46.图25为一实施例的信号处理方法的流程图之二；
47.图26为一实施例的信号处理方法的流程图之三。
具体实施方式
48.为了便于理解本技术实施例，下面将参照相关附图对本技术实施例进行更全面的描述。附图中给出了本技术实施例的首选实施例。但是，本技术实施例可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术实施例的公开内容更加透彻全面。
49.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一开关单元称为第二开关单元，且类似地，可将第二开关单元称为第一开关单元。第一开关单元和第二开关单元两者都是开关单元，但其不是同一开关单元。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
51.在相关技术中，超声波攻击可以理解为音频信号中存在不需要的超声波信号。超声攻击通常为发射人耳听不见的20khz以上的超声波信号，在用户毫无感知的情况下，通过无声的语音指令控制智能设备执行一系列的操作，如拨打电话、发短信、购物等，给用户的使用带来很大的安全威胁。超声波杂音可以理解为音频信号存在需要的超声波信号但在超声波阶段出现异常的声音，例如为超声波破音。随着室内导航的日渐发展，以及室内安防、消防的需求导致超声波发生器越来越多。这些超声波发生器有的功率很大，加之很多麦克风的谐振点也在超声波阶段，从而导致麦克风收到的超声波信号很大，过大的超声波信号导致麦克风的放大电路功率过大，导致输出信号有断续，引起破音。
52.而经过对市面的多种语音设备，例如多种麦克风设备的实测发现，当前的麦克风设备目前依旧不能阻挡超声波攻击及防止超声波杂音。一旦麦克风振膜及背极有大信号输入(比如超声波攻击信号或大功率超声波发生器输出的信号)，大声压超声波信号经过转换及放大处理后引起非线性解调或者失真，将产生被解调的攻击语音信号，或者引起电路过载产生杂音。
53.基于此，本技术实施例提供的滤波模组、信号处理电路及方法、电子设备，能够根据需求灵活导通滤波模组中的滤波通道和/或导通的滤波通道的滤波单元的数量，以使滤波模组的整体滤波参数匹配滤波场景需求，改善超声波杂音或超声波攻击的问题。
54.本技术实施例涉及的滤波模组可以应用到具有信号处理功能的电子设备，其电子设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到信号处理器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(user equipment，ue)，例如手机，移动台(mobile station，ms)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。其中，信号可以是音频信号，例如是语音信号。
55.如图1所示，本技术实施例提供的滤波模组11包括：一个滤波通道20或至少两个并联的滤波通道20(图1以多个滤波通道20进行示意，仅为示例，不做限定)及控制模块21(图1中控制模块21与滤波通道20之间的虚线仅示意控制模块21对滤波通道20选通时的控制关系)。
56.一个滤波通道20或至少两个并联的滤波通道20，用于对输入滤波模组11的输入信号进行滤波后输出，其中，每一滤波通道20包括一个滤波单元(图1中未示出滤波单元)或多个串联的滤波单元，每一滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理；控制模块21，用于确定需要导通的滤波通道20，和/或确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道20和滤波单元导通，以对输入信号进行滤波处理。
57.其中，如图1所示，每个滤波通道20可用于分别与信号采集模块12、放大处理模块13连接，从而，滤波模组11通过滤波通道20对信号采集模块12输出的信号进行滤波处理。信号采集模块12用于将采集的信号转换为电信号。信号采集模块12例如可以是声电转换模块，以将采集的声信号转换为电信号。可选地，信号采集模块12可以是mems(micro-electro-mechanical system，微型机电系统)传感器。放大处理模块13用于对接收的电信号进行放大处理，并将放大处理后的信号输出至后级电路。可选地，放大处理模块13为线性放大模块，可以包括一个或者多个级联的三极管放大电路。
58.其中，多个滤波通道20的滤波参数相同或者不同，当多个滤波通道20的滤波参数相同时，通过导通不同数量的滤波通道20可以调节滤波通道20整体的滤波参数；当多个滤波通道20的滤波参数不同时，比如分别为10k、22khz等时，通过导通不同的滤波通道20或者不同数量的滤波通道20可以调节滤波模组11整体的滤波参数。可选地，控制模块21通过控制与滤波通道20连接的开关单元的导通以控制相应的滤波通道20导通。其中，每个滤波通道20包括一个滤波单元或多个串联的滤波单元，当滤波单元为多个时，多个滤波单元的滤波参数可以相同或者不同，不同滤波通道20上的滤波单元的滤波参数也可以相同或者不同。当滤波通道20上的滤波单元为多个时，通过导通不同的滤波通道20上不同数量的滤波单元可以调节滤波通道20整体的滤波参数。可选地，控制模块21可以通过控制与滤波单元连接的开关单元的导通状态，以控制需要导通的滤波通道20中的滤波单元的数量。
59.可选地，滤波参数包括滤波通道20的截止频率和滤波阶数，从而通过选通不同的滤波通道20、选通不同数量的滤波通道20和/或不同数量的滤波单元可以调节滤波通道20整体的截止频率和滤波阶数。可以理解的，滤波通道20为可编程滤波通道20，可编程性为滤波通道20、滤波单元的可选择性和滤波参数的可调节性。
60.可选地，当滤波通道20的数量为一个时，滤波通道20包括多个串联的滤波单元201(如图2所示，图2中控制模块21与滤波单元201之间的虚线仅示意控制模块21对滤波单元201选通时的控制关系)，控制模块21用于确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量，并控制相应滤波单元201导通，以对输入信号进行滤波处理。需要说明的是，串联的多
个滤波单元201中仅当滤波单元201导通至与滤波模组11的信号输入端、信号输出端的滤波通路上时，滤波单元201对接收的信号进行滤波处理，且当前级的滤波单元201对前一级滤波单元201输出的信号进行滤波。其中，滤波模组11的信号输入端用于接收输入信号，滤波模组11的信号输出端用于输出滤波后的信号。
61.可选地，当滤波通道的数量为多个时，每一滤波通道20包括一个或多个串联的滤波单元201(如图3所示，图3以一个滤波单元201为例进行示意，图3中控制模块21与滤波单元201之间的虚线仅示意控制模块21对滤波单元201选通时的控制关系)，控制模块21用于确定需要导通的滤波通道20，和/或确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量，并控制相应滤波单元201导通，以对输入信号进行滤波处理。其中，控制模块21用于确定需要导通的滤波通道20，和/或确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量，包括：在每个滤波通道20均包括一个滤波单元201时，控制模块21在多个滤波通道20中确定需要导通的滤波通道20，此时，导通需要的滤波通道20等同于导通需要导通的滤波单元201；在每个滤波通道20均包括多个滤波单元201且滤波通道中导通的滤波单元201不变时，滤波通道20的滤波参数为固定值，控制模块21在多个滤波通道20中确定需要导通的滤波通道20但无需再确定滤波单元201的数量；在至少一滤波通道20包括多个滤波单元201且滤波通道20中导通的滤波单元201灵活改变时，滤波通道20的滤波参数为可调节值，控制模块21在多个滤波通道20中确定需要导通的滤波通道20，同时在导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量。
62.其中，当导通的滤波单元201的数量为一个时，则相应的滤波通道20具备一阶滤波功能；当导通的滤波单元201的数量为多个时，则相应的滤波通道20具备多阶滤波功能。需要说明的是，在滤波模式时，无论滤波通道20是一阶滤波还是多阶滤波，当滤波模组11与放大处理模块13连接时，滤波单元201串联产生的信号阻抗相对于后端放大处理模块13的输入高阻抗来说，基本可以忽略，因此不会衰减频带内信号能量，不影响灵敏度。
63.可选地，每个滤波单元201的滤波参数可以为固定值，也可以为可调节值。可选地，滤波单元201可以包括高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器、带通滤波器、增益控制电路及直通电路中的至少一种。当滤波单元201包括低通滤波器时，低通滤波器容许低频信号通过，但减弱或减少频率高于截止频率的信号通过；当滤波单元201包括高通滤波器，高通滤波器容许高频信号通过，但减弱或减少频率低于截止频率信号通过。需要说明的是，不同滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度可以不同。低频率和高频率的界定相对于滤波器设置时所选择的截止频率而言。例如，高通滤波器也能够设置成比低通滤波器截止频率更低的截止频率。其中，滤波器可以是无源滤波器，也可以是有源滤波器。其中，当滤波单元201包括增益控制电路或直通电路时，滤波单元201对信号进行滤波处理的功能可以理解为对信号进行幅度调整的功能，滤波单元201被配置的滤波参数可以理解为对信号幅度的调整量，此时的滤波处理功能可以理解为广义的滤波(对输入信号进行加权处理，以使输入信号的某个特性发生期望的改变)。例如，增益控制电路可以是agc(automatic gain control，自动增益控制)电路，针对不同的强度的信号使用不同的增益进行放大，从而实现对信号幅度的调整功能，如：当输入信号100mv时，放大倍数自动设为10倍，输出电压幅度1v；当输入信号10mv时，放大倍数自动设置为100倍，输出电压幅度仍然为1v。例如，直通电路可以是纯电阻电路，纯电阻电路根据阻值的大小对输入信号进行对应程度的电压幅度的衰减。
64.可选地，不同滤波单元201可以有不同的截止频率(截止频率也称为转折频率)和不同阶数。以低通滤波器为例进行说明，低通滤波器的转折频率可以选择10k(适用于语音唤醒/识别、通话的频率范围)、22k(普通录音频率上限值，人耳听觉范围)、50k(高清录音范围包含了超声波频段)、100k及以上(超高清录音效果，效果相当于直通)。低通滤波器的滤波阶数可以为单阶或多阶，多阶对转折频率之后的信号衰减更多，滤除效果更好。进一步可选地，低通滤波器可以是无源滤波电路，可以包括r、l、c元器件及其组合，电路形式包括lc、rc及π形crc、clc等电路，如图4所示，为二阶rc低通滤波器。
65.其中，控制模块21与滤波通道20的受控端连接，用于根据目标滤波场景确定导通的滤波通道20和导通的滤波单元201的数量，通过控制导通的滤波通道20、滤波单元201的数量调整滤波模组11的滤波参数为目标滤波参数，使滤波模组11根据目标滤波参数对输入的导通的滤波通道20的信号进行滤波处理。目标滤波参数是指匹配目标滤波场景的滤波参数。目标滤波参数可以是控制模块21根据终端的请求指令生成，请求指令例如可以是采样率需求指令；目标滤波参数也可以终端的控制信号携带的参数信息，控制模块21通过获取该控制信号从而确定目标滤波参数。可选地，每个滤波通道20中包括预设数量的滤波单元和开关单元，开关单元的受控端为滤波通道20的受控端，控制模块21通过控制开关单元的导通和关断实现对滤波通道20和/或对滤波单元201的选通。
66.从而，控制模块21可以根据实际滤波场景需求灵活调整滤波模组11的滤波参数，例如根据高低频段的滤波需求在高频段滤波需求的应用时调整为高频段的滤波参数，在低频段滤波需求的应用时调整为低频段的滤波参数，可以有效避免超声波攻击，降低超声波杂音；例如当应用于麦克风时，可以针对特定录音频率范围动态调整滤波参数，比如通话录音频率范围需要16k采样率、常规录音频率范围需要48k采样率、高清录音频率范围需要96k采样率，通过动态适配，能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间。
67.本实施例提供的滤波模组11，包括一个滤波通道20或至少两个并联的滤波通道20，用于对输入滤波模组11的输入信号进行滤波后输出，其中，每一滤波通道20包括一个滤波单元201或多个串联的滤波单元201，每一滤波单元201按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理；控制模块21，用于确定需要导通的滤波通道20，和/或确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量，并控制相应的滤波通道20和滤波单元201导通，以对输入信号进行滤波处理，从而能够根据需求灵活导通滤波模组11中的滤波通道20和/或导通的滤波通道20的滤波单元201的数量，以使滤波模组11的整体滤波参数匹配滤波场景需求，有效避免超声波攻击，降低超声波杂音，还可以适配不同厂家、用户的需求，不需要额外流片以减少物料种类；当应用于麦克风时，通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间。此外，滤波模组11的电路简单，可以灵活控制，从而成本低，适合大规模化生产应用。
68.在其中一个实施例中，每一所述滤波通道均与一第一开关单元连接，控制模块21用于通过控制与滤波通道20连接的第一开关单元导通，以控制对应的滤波通道20的导通。
69.可选地，如图5所示，第一开关单元202的第一端与滤波模组11的信号输入端连接，第一开关单元202的第二端与滤波通道20的输入端连接，第一开关单元202的受控端与控制模块21连接。当第一开关单元202处于导通状态时，与该导通的第一开关单元202连接的滤
波通道20上的滤波单元201将分别建立起与滤波模组11的信号输入端、滤波模组11的信号输出端之间的连接，以对输入至该通道上的信号进行滤波处理；当第一开关单元202处于关断状态时，与该关断的第一开关单元202连接的滤波通道20上的滤波单元201将完全断开与滤波模组11的信号输入端连接，未对信号进行滤波处理，同时该滤波通道20完全隔离滤波模组11的信号输入端，不会对输入信号存在影响。
70.在其中一个实施例中，每一滤波通道20还均与一第二开关单元连接；控制模块21用于通过控制与滤波通道20连接的第一开关单元及第二开关单元导通，以控制对应的滤波通道20的导通。
71.可选地，如图6所示，第二开关单元203的第一端与滤波通道20的输出端连接，第二开关单元203的第二端与滤波模组11的信号输出端连接，第二开关单元203的受控端与控制模块21连接；其中，控制模块21用于根据目标滤波参数控制第一开关单元202和第二开关单元203同时导通或关断，以选择出对应的目标滤波通道20。
72.其中，每个滤波通道20上的第二开关单元203受控于控制模块21且位于最后一级的滤波单元201与放大处理模块13之间，与第一开关单元202同时导通或同时关断。当第一开关单元202和第二开关单元203同时处于导通状态时，与该导通的第一开关单元202、第二开关单元203处于同一通道上的滤波单元201将分别建立起与信号采集模块12、放大处理模块13之间的连接，以对输入至该通道上的信号进行滤波处理；当第一开关单元202处于关断状态时，与该关断的第一开关单元202处于同一通道上的滤波单元201将断开与信号采集模块12的连接，未对信号进行滤波处理，同时该滤波通道20完全隔离信号采集模块12，不会对信号存在影响。
73.可选地，上述实施例中的第一开关单元202、第二开关单元203均可以是开关管，也可以是单刀单掷开关。
74.在其中一个实施例中，每一滤波单元201均与一第三开关单元连接；控制模块21，用于通过控制各与滤波单元201连接的第三开关单元的导通状态，以控制需要导通的滤波通道中的滤波单元201的数量。
75.可选地，第三开关单元204的第一端(如图7中的1)与前一级的滤波单元201的输出端连接，第三开关单元204的第二端(如图7中的2)与后一级的滤波单元201的输入端连接，第三开关单元204的另一第二端(如图7中的3)与滤波通道20的输出端连接，第三开关单元204的受控端与控制模块21连接；其中，控制模块21用于控制导通的滤波通道20上的第三开关单元204导通或者关断以控制处于滤波状态的滤波单元201的数量。第三开关单元204的数量为一个或多个，每个第三开关单元204可以位于相邻两个滤波单元201之间，且每个第三开关单元204均与滤波通道20的输出端连接。具体地，当第三开关单元204导通时，包括第一通路或第二通路的导通，第一通路为第三开关单元204的第一端与第三开关单元204的一第二端之间的通路，第二通路为第三开关单元204的第一端与第三开关单元204的另一第二端之间的通路。
76.可选地，以滤波通道20的数量为多个且均与第一开关单元202、第二开关单元203连接为例，如图7所示，在其中一第三开关单元204之前的通路导通且第一开关单元202、第二开关单元203导通的情况下，当该第三开关单元204的第一端1与该第三开关单元204的第二端3之间的第二通路导通时，则可以建立前级的各滤波单元201与放大处理模块13之间的
连接；当该第三开关单元204的第一端1与该第三开关单元204的第二端2之间的第一通路均导通时，可以建立各个滤波单元201与放大处理模块13之间的连接。
77.其中，每个第三开关单元204受控于控制模块21，控制模块21根据需求控制滤波通道20上的第三开关单元204导通或者关断以控制处于滤波状态的滤波单元201的数量，从而控制该导通的滤波通道20的滤波阶数，通过第三开关单元204的控制，可以进一步调整滤波通道20的滤波参数。可选地，第三开关单元204可以是开关管，也可以是单刀双掷开关。
78.其中，当第三开关单元204的数量为多个时，前一级的第三开关单元204的导通优先级高于后一级的第三开关单元204的导通优先级。前一级的第三开关单元204的导通优先级高于后一级的第三开关单元204的导通优先级，是指后一级的第三开关单元204仅在前一级开关单元导通的基础上才导通。如图8所示(图8中以第一开关单元202和第二开关单元203均为单刀单掷开关、第三开关单元204为单刀双掷开关、滤波单元201为低通滤波器为例进行示意，图中未示出各开关与控制模块21的连接)，滤波通道20包括n个滤波通道20，每个滤波通道20包括n级滤波单元201和n级第三开关单元204，在第一级滤波通道20中，在第一开关单元202和第二开关单元203同时导通的基础上，当仅第一级的开关s1向触点1导通(结合图6，可以简单理解为向上导通)时，仅有滤波器lpf11同时连接信号采集模块12和放大处理模块13，第一级滤波通道20的滤波阶数为1，仅滤波器lpf11进行滤波；当仅第一级的开关s1向触点2导通、开关s2向触点1导通时，仅有滤波器lpf11、滤波器lpf12同时连接信号采集模块12和放大处理模块13，第一级滤波通道20的滤波阶数为2，滤波器lpf11、滤波器lpf12串联且仅滤波器lpf11、滤波器lpf12进行滤波
……
以此类推，每增加一向触点2导通的开关s则增加一阶滤波，当所有的开关s均导通时，则n级滤波器均串联，形成n阶滤波。可以理解的是，图8仅示出每个滤波单元201包括一个滤波器的示例，在其他实施例中，每个滤波单元201还可以包括多个滤波器。
79.需要说明的是，在其他实施例中，每个滤波通道20的最后一级滤波单元201与放大处理模块13之间还可以根据需要额外增设一个第三开关单元204，如图9所示。可以理解的是，不同滤波通道20的滤波单元201、第三开关单元204的数量可以相同或不同。
80.通过控制模块21控制第三开关单元204的导通和关断，从而滤波通道20的滤波阶数，进一步灵活调整滤波通道20的滤波参数，有效避免超声波攻击，降低超声波杂音；当应用于麦克风时，通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间。
81.在其中一个实施例中，控制模块21还用于接收与目标滤波场景对应的控制信号，以根据控制信号确定需要导通的滤波通道20，和/或确定需要导通的滤波通道20中的滤波单元201的数量，并控制相应的滤波通道20和滤波单元201导通。
82.其中，控制信号可以是终端中的应用处理器等其他控制模块根据目标滤波场景的需求生成的信号，或者是其他中间层处理模块根据应用处理器等其他控制模块输出的控制指令解析生成的控制信号，例如，为供电模块通过解析应用处理器输出的控制指令生成的电压信号；也可以是外部直接输入的数字信号。控制信号携带有与目标滤波场景对应的目标滤波参数的参数信息，控制模块21控制信号确定滤波通道20和/或滤波单元201，并控制相应的滤波通道20和滤波单元201导通，可以使滤波模组11与目标滤波场景需求的目标滤波参数匹配。
83.在其中一个实施例中，如图10所示，控制模块21包括：开关指令单元211和开关控制单元212。
84.开关指令单元211，用于根据接收控制信号，根据控制信号输出开关指令信号；开关控制单元212，用于根据开关指令信号控制相应的滤波通道20和滤波单元201导通。
85.其中，控制信号携带有与目标滤波场景对应的目标滤波参数的参数信息，从而使开关指令单元211在接收到控制信号时，能够获得控制信号中携带的参数信息，以生成相对应的开关指令信号。
86.其中，开关指令信号用于指示开关控制单元212控制相对应的滤波通道20和滤波单元201导通，以调整滤波模组11的滤波参数。可以理解，开关控制单元212可以与上述实施例中的第一开关单元202的受控端连接(对应图5实施例)或同时与第二开关单元203的受控端连接(对应图6实施例)、或同时与第三开关单元204的受控端连接(对应图7实施例)，从而开关控制单元212根据开关指令信号控制对应开关单元的导通或关断以对应控制滤波通道20和滤波单元201的导通或关断，以对应控制滤波模组11的滤波参数。
87.可选地，控制信号为电压信号，开关指令单元211包括：电压比较电路，用于根据电压信号输出开关指令信号。具体地，开关指令信号为电压比较信号，电压比较电路根据输入的电压信号输出电压比较信号，开关控制单元212解析电压比较信号并控制滤波通道20的受控端。例如，开关控制单元212预设有与电压比较信号相对应的程序，根据电压比较信号按照对应的程序控制滤波通道20的受控端。从而，通过电压比较电路即可实现对控制信号的解析并输出相应的开关指令信号。可选地，电压比较电路可以包括一个或多个电压比较器。
88.其中，电压信号可以是vdd供电电压或者l/r可调电压，其中，供电电压vdd就是单一电压变量，可以随意调整，不需要特殊要求，成本低，且数字麦克风和模拟麦克风都可以应用；l/r可调电压需要可调电压源供电，但不对常规数字麦克风的应用有影响。
89.进一步可选地，如图11所示，电压比较电路210的数量为多个，以每个电压比较电路210包括一个电压比较器和一个电阻为例，如图中的c1-cn，每个电压比较器用于根据电压信号和对应的预设电压信号输出数字信号，例如0和1；其中，开关指令信号为多个数字信号的集合。每个电压比较器均设有参考电压，多个电压比较器中至少两个电压比较器设置不同的参考电压，从而，当输入不同的电压信号时，比如从1.9v到3.0v，电压比较器阵列c1-cn输出不同的数字信号集合。以3个比较器为例，输出结果如下表：
90.vdd(x)与参考电压关系c1c2c3组合输出结果vdd(x)＞ref1、ref2、ref3000ref1＞vdd(x)＞ref2、ref3100re1、ref2＞vdd(x)＞ref3110ref1、ref2、ref3＞vdd(x)111
91.其中，电压信号可以是供电模块提供的部分电压，供电模块还可以向其他功能模块供电，例如向信号采集模块12供电，上表中的vdd(x)是供电模块的整体供电电压vdd的分压结果。
92.电压比较器阵列c1-cn输出数字信号集合至开关控制单元212，开关控制单元212按照预设的与数字信号集合向对应的程序等控制上述实施例中的各开关单元的受控端，从
而实现通过电压信号控制滤波模组11的滤波参数。
93.可选地，电压比较电路210也可以仅为一个，以电压比较电路210包括一个电压比较器、第一开关单元202和第二开关单元203分别为三极管r、滤波模组11包括两个滤波通道20(每个滤波通道20包括一个滤波器，分别为直通滤波器和低通滤波器lpf11)、开关控制单元212为非门f为例，如图12所示，电压比较器根据电压信号输出0或1，非门f根据电压信号控制三极管r的通道或关断，从而选择滤波通道20。
94.可选地，控制信号包括电压信号，开关指令单元211包括：模数转换电路，用于将电压信号进行转换为具有预设协议的数字信号，以获得开关指令信号。
95.具体地，开关指令信号为具有预设协议的数字信号，模数转换电路根据输入的电压信号输出具有预设协议的数字信号以获得开关指令信号，开关控制单元212解析具有预设协议的数字信号并控制滤波通道20的受控端。例如，开关指令单元211根据电压信号进行1-wire协议传输，具有预设协议的数字信号即可直接发送至开关控制单元212，也可以先发送给一存储模块，例如，nvm(非易失性存储器)模块，再由nvm模块发给开关控制单元。其中，nvm模块存储的具有预设协议的数字信号，可以一次性写入，例如简单的熔断开关写入，也可以后续重新写入。
96.可选地，控制信号还包括时钟频率，当上述电路应用与数字麦克风时，数字麦克风可以利用不同的clk频率控制麦克风的工作状态(例如，待机空闲、低功耗模式、正常工作状态)，并在此基础上扩大clk工作频率范围，且通过开关指令单元211的解析把更多的工作频率与滤波模组11在不同目标滤波场景时的滤波参数相联系，例如，以如下表格中的频率及麦克风的功能对应关系为例进行示意(如下表格仅为示意，不做限定，在其他实施例中可以设置更大的工作频率范围及各频率对应的麦克风功能)：
97.clk频率麦克风功能768khz麦克风待机空闲状态1024khz麦克风低功耗模式1536khz麦克风正常工作状态2048khz麦克风滤波参数1选择2400khz麦克风滤波参数2选择3072khz麦克风滤波参数3选择
98.当clk工作频率低于2048khz时，开关指令单元211判断当前滤波模组11不需要工作；当clk工作频率对应2048khz、2400khz、3072khz时，开关指令单元211分别解析出对应的开关指令信号以对应滤波参数1、滤波参数2、滤波参数3。
99.如图13所示，本技术实施例还提供了一种信号处理电路10，信号处理电路10包括：信号采集模块12、如上实施例的滤波模组11及放大处理模块13。
100.信号采集模块12，用于采集声信号，并将声信号转换为电信号；放大处理模块13，用于对滤波处理后的电信号进行放大处理；及滤波模组11包括：一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道，用于对输入滤波模组11的输入信号进行滤波后输出，其中，每一滤波通道包括一个滤波单元或多个串联的滤波单元，每一滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理；控制模块，用于确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对输入信号进行滤波处理。
101.其中，信号采集模块12、滤波模组11、放大处理模块13参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
102.本技术实施例提供的信号处理电路，可以实现根据需求灵活导通滤波模组中的滤波通道和/或导通的滤波通道的滤波单元的数量，以使滤波模组的整体滤波参数匹配滤波场景需求，不仅能够有效避免超声波攻击，降低超声波杂音，还可以适配不同厂家、用户的需求，不需要额外流片以减少物料种类；当应用于麦克风时，通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间，可以适用于后期需要实时修改滤波参数类型的新型且高端的麦克风。此外，滤波模组11的电路简单，可以灵活控制，从而成本低，适合大规模化生产应用。
103.在其中一个实施例中，如图14所示(图14仅示出一个滤波通道20，图中控制模块21与滤波通道20之间的虚线仅示意控制模块21对滤波通道20选通时的控制关系)，信号处理电路10还包括：存储模块14。
104.存储模块14，与控制模块21连接，用于接收与目标滤波场景对应的控制信号，根据控制信号写入开关指令信号并进行存储，将存储的开关指令信号发送至控制模块21，以使控制模块21根据开关指令信号控制滤波通道20和滤波单元201导通。
105.通过存储模块14对开关指令信号进行存储，可以存储多个开关指令信号以实现匹配实际需求中的滤波时间、滤波调整频率的控制，进一步提高滤波控制的灵活性，在改善超声波攻击、降低超声波杂音的基础上进一步提高用户的体验度。此外，通过存储模块14的设置，还可以进一步提高电路的灵活应用性，不同厂家不同用户可以根据实际需求写入目标滤波参数的参数信息，无需改变其他电路结构，从而降低成本。
106.可选地，存储模块14包括存储器，存储器用于根据控制信号写入开关指令信号，以供控制模块读取，从而存储模块14可以根据控制信号的改变实时写入对应的开关指令信号；或者存储器内存储有开关指令信号，以供控制模块读取，从而存储模块14可以在出厂前即设置好相应的开关指令信号，后续无需再设置更改。进一步可选地，存储模块14可以包括nvm(非易失性存储器)，开关指令信号可以是具有预设协议的数字信号。开关指令信号可以一次性写入，例如简单的熔断开关写入，也可以后续通过其他模块、接口重新写入。
107.可选地，存储模块14还与放大处理模块13连接，用于存储携带放大倍数参数的放大控制信号，并将放大控制信号输出至放大处理模块13以控制放大处理模块13调节放大倍数，从而实现对放大处理模块13的增益控制，以实现存储模块14多功能应用，减少其他器件的使用。
108.在其中一个实施例中，控制信号为电压信号，如图15所示，信号处理电路10还包括：供电模块15。
109.供电模块15，用于接收电压信号以向信号采集模块12、放大处理模块13供电。
110.其中，可选地，存储模块14，还与供电模块15连接，用于存储携带供电电压参数的供电控制信号，并将供电控制信号输出至供电模块15以控制供电模块15输出的供电电压值。
111.可选地，如图16所示，供电模块15可以包括相互连接的滤波器151、电源稳压器152、电荷泵153，其中滤波器151接入电压vdd，电荷泵153与信号采集模块12连接，以向信号采集模块12提供工作电压。电源稳压器152还可以通过偏置电压发生器与放大处理模块13
连接以向放大处理模块13提供工作电压，电荷泵153还用于为信号采集模块12产生高压直流偏置。
112.在一些实施例中，信号处理电路10还可以包括缓冲模块，与放大处理模块13连接，用于对放大处理模块13输出的信号进行缓冲处理，以通过缓冲处理实现阻抗匹配的作用，减小信号失真、抗干扰。缓冲模块的具体电路不受限定，只要能够实现缓冲处理功能即可。在其他实施例中，信号处理电路10还可以设置有静电防护模块等其他功能模块。
113.在其中一个实施例中，信号处理电路10被配置有控制信号输入端口，控制信号输入端口与控制模块21连接，控制信号输入端口用于将接收与目标滤波场景对应的控制信号并传输至控制模块21以使控制模块21根据控制信号控制相应的滤波通道和滤波单元导通。从而，通过电路的端口化，可以直接接收输入的控制信号。可选地，信号处理电路10中除了信号采集模块12以外，其他模块可以集成为信号处理芯片，当信号处理芯片为麦克风芯片时，控制信号输入端口可以是相关技术中的麦克风芯片已配置有的端口，以提高已配置有的端口的重复利用率，降低成本；当然也可以是根据需要新增设的额外端口。
114.可选地，控制信号为电压信号，控制信号输入端口为电压输入端口；或者，控制信号为数字信号，控制信号输入端口为数字输入端口。以信号处理电路10应用于麦克风为例，控制信号输入端口可以是麦克风的常规输入端口，提高麦克风端口的重复利用率。
115.例如，如图17和图18所示(图17和图18中未示出供电模块15与放大处理模块13的连接)，电压输入端口可以是麦克风芯片的常规vdd引脚，数字输入端口可以是麦克风的常规iic接口、iis接口、spi接口、clk接口(例如当麦克风为数字麦克风时)、1-wire接口以及l/r控制脚(例如当麦克风为数字麦克风时)。当为麦克风的常规接口时，可以使用已有的协议比如1-wire与vdd引脚或l/r控制脚建立通信，或者vdd引脚与clk接口组合通信(使用iic协议或私有协议，例如vdd引脚与clk接口发送特殊接口信号给麦克风，麦克风此时进入数据读写模式，此时vdd引脚与clk接口使用预设的协议如iic或私有的协议开始数据传送，传送完成后再发送读写结束指令使麦克风恢复到常规工作状态。
116.在其中一个实施例中，滤波模组11被配置有输入端口、输出端口及受控端口，受控端口分别与控制信号输入端口、控制模块连接，输入端口与滤波通道的输入端连接且输入端口与信号采集模块的输出端可拆卸地连接，输出端口与滤波通道的输出端连接且输出端口与放大处理模块的输入端可拆卸地连接。
117.其中，滤波模组11集成芯片，通过输入端口、输出端口及受控端口分别与信号采集模块12的输出端、放大处理模块13的输入端口及控制信号输入端口连接，集成化的滤波模组11有利于减少在电路中的占用面积。可选地，当应用于麦克风时，信号处理电路10除了滤波模组11外，其他模块也可以集成化，例如集成为如图19和图20所示的麦克风芯片，其中，滤波模组11集成芯片可以单独封装为一个小芯片与当前已有的麦克风芯片并列放置(如图9所示，其中，in为滤波模组11集成芯片的输入端口，out为输出端口，sh为受控端口)，输入信号串行处理，在前期定制麦克风阶段的麦克风厂家不需要改动已有的麦克风芯片，只需额外集成滤波模组11即可；非定制麦克风厂家的供货也只需将滤波模组11集成芯片进行拆卸即可，不需要额外增加成本；滤波模组11集成芯片也可以直接集成在麦克风芯片内部(如图20所示)，此时麦克风芯片和滤波模组11集成芯片实际融合为一个整体的芯片，单一的整体芯片设计成本更低，适合后期大规模使用和推广应用。
118.在其中一个实施例中，如图21所示，信号处理电路10还包括：第一开关模块16和第二开关模块17。
119.第一开关模块16，第一开关模块16的第一端与信号采集模块12的输出端连接，第一开关模块16的一第二端与滤波模组11的输入端口连接；第二开关模块17，第二开关模块17的第一端与放大处理模块13的输入端连接，第二开关模块17的两个第二端分别与第一开关模块16的另一第二端、滤波模组11的输出端口一一对应连接；第一开关模块16和第二开关模块17用于共同导通信号采集模块12、滤波模组11及放大处理模块13之间的滤波通路，或者共同导通信号采集模块12、放大处理模块13之间的非滤波通路。
120.其中，通过第一开关模块16和第二开关模块17用于共同导通信号采集模块12、滤波模组11及放大处理模块13之间的滤波通路，或者共同导通信号采集模块12、放大处理模块13之间的非滤波通路，可以选择是否利于滤波模组11进行滤波，同时还可以通过第一开关模块16和第二开关模块17的可拆卸实现滤波模组11集成芯片与信号采集模块12的输出端、放大处理模块13的输入端口及控制信号输入端口的可拆卸连接；可选地，第一开关模块16和第二开关模块17均可以为跳线(如图22所示的s16和s17)，以通过跳线实现滤波模组11集成芯片与信号采集模块12的输出端、放大处理模块13的输入端口及控制信号输入端口的灵活可拆卸连接。
121.上述滤波模组11、信号处理电路10中各个模块、单元的划分仅仅用于举例说明，在其他实施例中，可将滤波模组11、信号处理电路10按照需要划分为不同的模块，以完成上述射频模组的全部或部分功能。
122.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：如上实施例的信号处理电路。可选地，电子设备可以是麦克风，麦克风的种类包括但不限于驻极体麦克风、电容麦克风、mems麦克风、数字麦克风。
123.本技术实施例提供的电子设备，能够根据需求灵活调整滤波模组的滤波参数，不仅能够有效避免超声波攻击，降低超声波杂音，还可以适配不同厂家、用户的需求，不需要额外流片以减少物料种类；通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间，可以适用于后期需要实时修改滤波参数类型的新型且高端的麦克风。此外，滤波模组的电路简单，可以灵活控制，从而成本低，适合大规模化生产应用。
124.可选地，如图23所示，电子设备可以包括：射频(radio frequency，rf)电路301、存储器302、输入单元303、显示单元304、蓝牙模块305、音频电路306、无线保真(wireless fidelity，wifi)模块307、处理器308、以及电源309等部件，本领域技术人员可以理解，图22所示的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，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。
125.其中，音频电路306可以为上述实施例的信号处理电路10，音频电路306、扬声器310和传声器311可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路306可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器310，由扬声器310转换为声音信号输出；另一方面，传声器311将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路306接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器308处理后，经rf电路301可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器302以便后续处理。
126.其中，处理器308是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器302内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器302内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器308可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器308可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器308中。
127.其中，手机还包括给各个部件供电的电源309(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器308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。
128.本技术实施例还提供了一种信号处理方法，如图24所示，信号处理方法包括步骤402-步骤406。
129.步骤402，采集声信号，将声信号转换为电信号。
130.步骤404，在一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道中确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对电信号进行滤波处理。
131.步骤406，对滤波处理后的电信号进行放大处理。
132.其中，步骤402由上述实施例中的信号采集模块执行，步骤406由上述实施例中的放大处理模块执行，步骤402、步骤406请分别参见上述实施例中信号采集模块、放大处理模块的相关描述，在此不再赘述。
133.其中，各所述滤波通道用于对输入滤波模组的电信号进行滤波后输出，每一滤波通道包括一个滤波单元或多个串联的滤波单元，每一滤波单元按照被配置的滤波参数对信号进行滤波处理。其中，滤波通道、滤波单元的相关描述请参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述；步骤404由上述实施例中的控制模块执行，步骤404请参见上述实施例中控制模块的相关描述，在此不再赘述。
134.可选地，如图25所示，信号处理方法还包括步骤408。
135.步骤408，接收与目标滤波场景对应的控制信号，根据控制信号写入开关指令信号并进行存储。
136.基于步骤408，步骤404包括：步骤410，根据开关指令信号控制滤波通道和滤波单元导通。
137.其中，步骤408由上述实施例中的存储模块执行，步骤408请参见上述实施例中存储模块的相关描述，在此不再赘述。步骤410由上述实施例中的控制模块执行，步骤410请参见上述实施例中控制模块的相关描述，在此不再赘述。
138.可选地，如图26所示，信号处理方法还包括步骤412。
139.步骤412，存储携带放大倍数参数的放大控制信号。
140.基于步骤412，步骤406包括：步骤414，根据放大控制信号调节放大倍数，根据放大倍数对经滤波处理后的电信号进行放大处理。
141.步骤412由上述实施例中的存储模块执行，步骤412请参见上述实施例中存储模块的相关描述，在此不再赘述。步骤414由上述实施例中的放大处理模块执行，步骤414请参见
上述实施例中放大处理模块的相关描述，在此不再赘述。
142.可选地，信号处理方法还包括步骤416。
143.步骤416，对放大处理后的电信号进行缓冲处理。
144.步骤416由上述实施例中的缓冲模块执行，步骤416请参见上述实施例中缓冲模块的相关描述，在此不再赘述。
145.本技术实施例提供的信号处理方法，包括采集声信号，将声信号转换为电信号；在一个滤波通道或至少两个并联的滤波通道中确定需要导通的滤波通道，和/或确定需要导通的滤波通道中的滤波单元的数量，并控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以对电信号进行滤波处理；对滤波处理后的电信号进行放大处理。因此，信号处理方法实现根据需求灵活控制相应的滤波通道和滤波单元导通，以调整滤波参数，能够有效避免超声波攻击，降低超声波杂音；当应用于麦克风时，通过动态适配，还能够改善录音的信噪比以及降低麦克风工作功率，以进一步降低功耗，延长麦克风的待机时间，可以适用于后期需要实时修改滤波参数类型的新型且高端的麦克风。
146.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
147.以上实施例仅表达了本技术实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术实施例的保护范围。因此，本技术实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。