音频信号检测设计指南声音即可以用模拟音频信号、也可以用数字音频信号来表征。
模拟音频信号强度采用电压。
不同类型的换能器将声音转换为电信号，或者将电信号转换为声音。
音频信号频率范围约为20Hz至20kHz。
麦克风和扬声器这类的音频源分别产生或接收音频信号，但信源也可能是白噪声或单音噪声。
这些噪声可能由电路中引起，并且其频率位于音频范围内。
有时候，噪声中可能根本没有有用信号。
在检测音频信号时，必须考虑这些可能性，以便将噪声和无用信号与真实音频信号(如人类语音、音乐和自然声音)区分开来。
音频信号检测原理人耳可以听到信号频率大约在20赫兹到20千赫兹范围内。
该范围可包括有来自诸如变压器嗡嗡声或来自各类无线电系统的白噪声等单音调。
这些声音在音响系统中是不期望出现的；水平过高的时候会损害听力。
人类的语言、音乐和自然声音具有不同的频率，这些频率连续变化。
因此，音频检测器应记录频率变化，并根据这些变化拾取有用的音频信号。
图1：音频信号检测的工作原理。
资料来源：Dialog Semiconductor音频信号检测的基本原理如图1所示。
系统设计考虑三个基准频率：100Hz、500Hz和3kHz。
对于给定信号，系统统计信号频率在特定时间段内与基准频率交叉的次数。
仅考虑从低频到高频的交叉；例如，从50Hz至150Hz将算作交叉100Hz，而从150Hz至50Hz则不算。
如果信号以表1中规定的最少次数穿过这三个基准频率中的任何两个，则该设计将其视为音频。
表1：表中给出了检测音频信号所需的最小频率交叉(穿越)次数；这些数字可以通过I2C根据用户需要进行调整。
图1中显示了三个样本信号：噪声信号(黑色)：该噪声曲线三次穿越3kHz基准频率。
单音嗡嗡声(红色)：该单音曲线没有穿越任何一个基准频率。
音频信号(绿色)：像语音或音乐一样变化的音频信号。
该信号分别穿越100Hz六次，500Hz五次，3kHz一次。
该信号曲线穿过所有三个基准频率，尽管设备未检测到3kHz，因为它只穿过一次；如表1所示，必须交叉穿越至少2次才被检测到。
