CN101321406A - 具有双换能器的传声器 - Google Patents

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CN101321406A CNA2008100951302A CN200810095130A CN101321406A CN 101321406 A CN101321406 A CN 101321406A CN A2008100951302 A CNA2008100951302 A CN A2008100951302A CN 200810095130 A CN200810095130 A CN 200810095130A CN 101321406 A CN101321406 A CN 101321406A
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Abstract

本发明涉及具有双换能器的传声器。公开了一种具有不匹配电声换能器的传声器。该传声器可以是传统的ECM传声器，或者可以是MEMS传声器。每一个不匹配电声换能器可以具有各自选定的峰值频率，使得所有电声换能器一起产生期望的合成峰值频率。不匹配电声换能器可以有不同的封装尺寸，前容积，后容积，和/或隔膜张力，厚度，长度，宽度，和/或直径。在一些实施方式中，传声器可以具有用于电声换能器的不同的背板充电和/或输出信号放大配置。当传声器是MEMS传声器时，电压产生和输出信号放大由集成电路提供，该集成电路可以安装在其中一个电声换能器的前容积内，或者安装在其中一个电声换能器的附近。

Description

具有双换能器的传声器
相关申请的交叉引用
【0001】本申请要求于2007年2月13日提交的美国临时申请No.60/889,740的权益。
技术领域
【0002】本发明总体上涉及传声器，并且更特别的，涉及一种具有双电声换能器的传声器。
背景技术
【0003】典型的例如用于传声器中的声学换能器，包括柔性隔膜和与柔性隔膜基本平行的坚硬背板。隔膜将声学换能器分为前容积和后容积，并通过该背板构成电容器。对于MEMS(微电机系统)传声器，电压发生器在背板上提供和维持电压。MEMS传声器的例子可以在例如共同转让的美国公开的申请No.20040120540中找到，其结合于此用于参考。在传统的驻极体电容传声器(ECM)的背板上不需要电压发生器来维持电压。在操作中，声波撞击隔膜使得隔膜根据由声波施加的压力而运动。隔膜的运动包括背板上电压的波动，所述波动被放大器检测为电信号。放大器将这些信号进行放大，并将它们传输到传声器内部和/或外部的其它电子部件上进行处理。
【0004】对于MEMS传声器和传统的驻极体电容传声器而言，挑战在于改善信噪比。一种方法是这可以通过提供具有非常小的声音阻抗值的传声器系统来实现。但遗憾的是，低的声音阻抗值将导致非常高的无阻尼峰值频率。一般情况下，例如在助听器中使用的传声器的峰值频率对于最佳性能而言应该在9到15kHz之间。9kHz下限由例如助听器的应用的带宽要求来规定。大多数的助听器需要高于6kHz的峰值频率，且较高的峰值频率是优选的。但是高于15kHz的峰值频率在存在超声信号的情况下可能会导致传声器的过载。例如，25到40kHz的信号可能具有110dB SPL(声压级)或更大的幅度，其可能使传声器过载。
【0005】因此，需要一种能克服上述峰值频率问题和其它问题的传声器。特别是，需要一种提供改善的信噪比同时保持位于可接受的范围内的峰值频率和/或幅度的传声器。
发明内容
【0006】本发明涉及一种具有不匹配的电声换能器的传声器。该传声器可以是传统的ECM传声器，也可以是MEMS传声器。每一个不匹配的电声换能器可以有自己选定的峰值频率，以使得电声换能器共同产生期望的合成峰值频率。所述不匹配的电声换能器可以有不同的封装尺寸、前容积、后容积、和/或隔膜张力、厚度、长度、宽度、和/或直径。在一些实施例中，传声器可以有用于电声换能器的不同的背板充电和/或输出信号放大配置。传声器是MEMS传声器时，由集成电路提供电压产生和输出信号放大，该集成电路可以安装在其中一个电声换能器的前容积内，或者在其中一个电声换能器附近。
【0007】一般地，一方面，本发明涉及传声器组件。该组件包括具有第一峰值频率的第一电声换能器，和电并联于第一电声换能器并具有第二峰值频率的第二电声换能器。该第二峰值频率基本上区别于第一峰值频率预定的最小量，以使得两个峰值频率为传声器产生期望的合成峰值频率。
【0008】一般地，另一方面，本发明涉及一种传声器。该传声器包括具有第一峰值频率的第一电声换能器，和电并联于第一电声换能器并具有第二峰值频率的第二电声换能器。此外，该传声器还包括连接到第一和第二电声换能器中的一个或多个的至少一个电压发生器和连接到第一和第二电声换能器中的一个或多个的至少一个放大器。该第二峰值频率基本上区别于第一峰值频率预定的最小量，使得两个峰值频率为传声器产生期望的合成峰值频率。
【0009】一般地，另一方面，本发明还涉及一种装配传声器的方法。该方法包括安装具有第一峰值频率的第一电声换能器在基板上，并且将具有第二峰值频率的第二电声换能器安装于基板上电并联于第一电声换能器。该第二峰值频率基本上区别于第一峰值频率预定的最小量，使得两个峰值频率为传声器组件产生期望的合成峰值频率。
【0010】本发明的另一方面，提供了传声器组件，包括用于产生第一电输出信号的第一电声换能器，和用于产生第二电输出信号的第二电声换能器。该传声器组件进一步包括一个或多个偏置电压发生器，用于分别提供相反极性的第一和第二DC偏置电压给所述第一和第二电声换能器，以及放大器电连接到第一和第二电输出信号以提供从第一和第二电输出信号获得的放大器输出信号。优选的，该一个或多个偏置电压发生器和放大器集成在单个半导体基板上，例如亚微米CMOS集成电路，其还包括用于互连到第一和第二电声换能器的一对输入焊盘(inputpad)，以及用于传送传声器组件输出信号的输出焊盘(output pad)。
【0011】通过阅读依据附图进行详细描述的不同实施例，本发明的其它方面对于本领域技术人员而言将变得显而易见，附图的简要说明在下面列出。
附图说明
【0012】通过下面的详细描述以及参考附图，本发明的上述优点以及其它优点将变得明显，其中：
【0013】图1A-1是匹配和不匹配换能器在峰值幅度为5dB时的噪声阻尼的图形比较并且还示出单个换能器的噪声阻尼；
【0014】图1A-1B分别是示例的MEMS传声器的透视图和截面图，该传声器依据本发明实施例具有安装在其中一个声学换能器的前容积内的集成电路；
【0015】图2是示例的依据本发明实施例具有安装在其中一个声学换能器附近的集成电路的MEMS传声器的透视图；
【0016】图3是依据本发明实施例的示例的MEMS传声器透视图，其中声学换能器之一具有不同的封装尺寸；
【0017】图4是依据本发明实施例的示例的MEMS传声器透视图，其中声学换能器具有不同的隔膜直径；
【0018】图5是依据本发明实施例的示例的MEMS传声器透视图，其中声学换能器具有不同的隔膜厚度；
【0019】图6是依据本发明实施例的示例的MEMS传声器透视图，其中声学换能器具有不同的后容积；
【0020】图7是依据本发明实施例的示例的MEMS传声器透视图，其中声学换能器具有不同的前容积；和
【0021】图8-20是依据本发明实施例的具有不同电压发生器和输出信号放大配置的示例传声器组件的图。
具体实施方式
【0022】以下是参照附图详细说明的本发明的多个实施例。需要说明的是，附图仅用于示例性的目的，并非用于制作附图或图纸，附图也并非描绘成任何特定比例。
【0023】如上所述，在如助听器之类的应用中，为了最佳性能传声器的峰值频率应在9到15kHz之间。依据本发明的实施例，通过提供具有两个电声换能器的单个传声器就可以得到期望的峰值频率，每一个电声换能器具有与其它的峰值频率分开了预定的最小量的峰值频率。不匹配的电声换能器的专用的和特定的使用可以在无需折中噪声阻尼量的情况下为传声器产生期望的合成峰值频率。该设置和电声换能器完全偶然的不匹配的情况完全不同(例如，它们被制造在不同的晶片上)。此外，通过使用两个(或更多)的不匹配换能器，传声器的峰值响应会降低。这意味着，对于给定幅度的任何峰值频率而言，需要更少的阻尼，如果使用两个(或更多)不匹配换能器相对于使用单个换能器或两个匹配的换能器实现了峰值频率，则因此可以引入较低的阻尼噪声。
【0024】下面表1给出了和两个匹配换能器相比，使用两个(或更多)不匹配换能器可以获得的在阻尼噪声方面的改进。假设换能器除了匹配和不匹配频率之外其他都是相同的。表1中，Spk是两个匹配换能器的峰值幅度，而“波动(ripple)”代表了两个不匹配换能器的峰值幅度(其和Spk相等，并且它们互相之间也相等)。类似地，Q0是两个匹配换能器的Q，而Q1&Q2是两个不匹配换能器的Q。类似的，ω0是两个匹配换能器的峰值角频率的倍数，而ω1&ω2是两个不匹配换能器的峰值角频率的倍数。对于匹配和不匹配换能器而言，阻尼噪声是和表1所示的平方根项成比例的。注意在由表1列出的特定实施方式中，两个不匹配换能器的角频率ω1&ω2关于峰值频率隔开了基本上对称的距离。还要注意，该距离是在变化的，从在峰值幅度为3dB时大约为峰值频率的0.72倍变化到在峰值幅度为10dB时大约为峰值频率的0.40倍。可以看出，在阻尼噪声上的改善是在峰值幅度为3dB时大约为1.3dB到峰值幅度为10dB时大约为2.5dB的范围内变化。当然，本发明并不仅限于表1所示的特定实施方式，而是本领域的普通技术人员可以意识到，其它范围，关于峰值频率对称和不对称，都可以用于两个不匹配换能器的频率ω1&ω2。
Figure A20081009513000111
表1
【0025】图1A-1以图形化的方式比较了对于匹配和不匹配换能器在峰值幅度为5dB时的噪声阻尼，也给出了例如使用单个换能器时的噪声阻尼。
【0026】该传声器可以是传统的驻极体电容传声器，或者可以为MEMS传声器。在任一种情况下，和两个具有相同峰值频率和相同峰值频率高度的换能器相比，专门地采用两个不匹配的电声换能器用于传声器能够在基本上相同的峰值频率高度下获得较低的噪声量。不匹配电声换能器还可以使得噪声更加扩展(即，噪声的“Q”值更低)，这改善了传声器产生的输出的质量。
【0027】在一些实施例中，两个不匹配电声换能器互相电并联连接，同时电声换能器的前容积或后容积互相对立设置。传声器是MEMS传声器时，两个不匹配电声换能器可以面对面安装，并且包括电压发生器和放大器的集成电路可以安装在一个电声换能器的前容积内。传声器是传统的驻极体电容传声器时，则不需要电压发生器。在一些实施例中，两个不匹配电声换能器可以有不同的隔膜张力，厚度，和/或直径。在后一种情况下，集成电路可以安装在具有较小直径的用于MEMS传声器的电声换能器的附近。在一些实施例中，传声器可以有用于两个电声换能器的不同的背板充电和/或输出信号放大配置。这些不同的背板充电和/或输出信号放大配置可以用于平衡电声换能器敏感度上的差异。
【0028】现在参见图1A，示出依据本发明实施方式的具有不匹配电声换能器的MEMS传声器100的透视图。MEMS传声器100可以是硅基传声器，或也可以用某种其它适合的MEMS材料制成，例如玻璃。正如可以看到的，传声器100包括两个电声换能器102和104，所述电声换能器102和104具有基本上相同的封装大小，并且基本安装在基板或载体的相对侧上且彼此面对，例如柔性印刷带106。两个电声换能器102和104具有不同的峰值频率，并且安装成它们互相电并联，同时它们的前容积通过柔性印刷带106而互相面对。声波首先通过在电声换能器和柔性印刷106之间的空间进入电声换能器102和104。因为两个电声换能器102和104在结构和功能上互相类似，故只有其中一个电声换能器，即第一电声换能器102在此详细描述。
【0029】在一种实施方式中，电声换能器102可以是本领域普通技术人员熟知的普通MEMS电声换能器。这种电声换能器102典型的包括玻璃基或硅基外壳108，该外壳108具有形成在其中的环形壁110。环形壁110在外壳108内限定和外壳108的后表面112基本上垂直的圆柱形空腔。该圆柱形空腔又在外壳108的前表面(此处未示出)切开开口，通过该开口声波可以进入电声换能器102。柔性隔膜134和坚硬背板136(在图1B中能更好地看到)相互平行的构成在圆柱形空腔内，并且基本上与该圆柱形空腔共轴。
【0030】根据本发明的实施方式，集成电路114安装在由外壳108的环形壁110限定的圆柱形空腔内的柔性印刷带106上。集成电路114可以是ASIC，用于为两个电声换能器102和104提供电压和输出信号放大。优选的，集成电路114的封装尺寸充分的小，以不以任何明显方式改变该电声换能器的声学所有特性。在一个实施方式中，集成电路114可以有测量大约为0.10mm厚，0.6mm宽，1.5 0.6mm长的封装尺寸。经由位于外壳108的背表面112上的引线120和122，导电迹线(trace)116和118将柔性隔膜134和坚硬背板136分别连接到集成电路114。虽然没有清楚的示出，但是每一个引线120和122有各自的电连接(例如，通路、线接合等)连接到集成电路114。位于外壳108的背表面112上的一个或多个引线124及126分别提供到集成电路114的接地和电源连接。位于柔性印刷带106上的导电焊盘126，128和130允许将两个电声换能器102和104互相连接，并连接到传声器100的其它电子部件。
【0031】图1B示出传声器100在线B-B方向的截面图。可以看出，集成电路114安装在电声换能器102的环形壁110所限定的圆柱形空腔内。柔性隔膜134和坚硬背板136也安装在该圆柱形空腔内(互相之间基本上平行安装并且和圆柱形空腔共轴)。本领域普通技术人员可以知晓，可利用环形壁110支撑该柔性隔膜134和坚硬背板136，或者将它们附着于环形壁110上。在一些情况下，穿孔138可以构成在背板136中以允许声波退出电声换能器102。如果电声换能器102封闭在外壳或者外套(casing)(未明确示出)内，则声波退出到由背板136和外壳或外套所限定的后容积中。否则，声波将仅退出到外部空间中。利用一组焊料凸块140将电声换能器102安装于柔性印刷带106上。利用一组类似的焊料凸块142将集成电路114安装在并连接到柔性印刷带106上。
【0032】虽然给出了将集成电路114安装在第一电声换能器102的示例，但是本领域普通技术人员可以知晓，也可以将集成电路114安装在第二电声换能器104上。应该清楚的认识到，每个电声换能器102和104都可以包括安装在它们各自的圆柱形空腔内的单独的集成电路114，而并不脱离本发明的范围。另外，虽然示出了圆形的隔膜134和背板136，但是如果需要的话，该隔膜134和/或背板136显然也可以采用包括矩形形状在内的其它合适的形状。在一种实施方式中，依据专利号为No.6859542的美国专利来制作隔膜134和背板136，该专利在此被并入作为参考。此外虽然此处描述基板或载体为柔性印刷带106，但是也可以使用其它非柔性的基板或载体，例如印刷电路板。事实上，在一些实施方式中，基板或载体可以是玻璃或硅基层，以使得传声器完全由半导体材料构成。最后，虽然示出并描述的电声换能器102和104的示例具有基本上相同的封装尺寸，但是显然可以使用不同的封装尺寸而不会脱离本发明的范围。需要注意的是，隔膜和背板的尺寸不一定要追随封装尺寸，也可以对于不同的封装尺寸是相同尺寸的隔膜和背板，并且反之亦然。
【0033】图2给出了依据本发明实施方式描述的具有不匹配电声换能器的另一个MEMS传声器200的透视图。传声器200和图1A-1B所示的传声器100结构相似的部分在于：它包括具有基本上相同的封装尺寸的不匹配电声换能器202和204，并且所述不匹配电声换能器202和204互相面对面的安装在柔性印刷带206的相对侧上。但是不同于图1A-1B的传声器100，图2所示的传声器200具有集成电路208，该集成电路208安装在位于柔性印刷带206上的电声换能器202和204中的一个的附近。在示出的例子中，集成电路208具有大约3.1mm长，0.4mm宽，0.15mm厚的封装尺寸，并安装在第一电声换能器202的前端210附近。当然也可以将集成电路208安装在第一电声换能器202的后端212的附近，或者甚至是安装到第二电声换能器204上，或者两个电声换能器202和204都包括安装在其附近的它们各自的集成电路208。电声换能器202和204之间的电连接，柔性印刷带206以及集成电路208可以用和关于图1A-1B描述的实施方式相类似的方式实现。
【0034】如图1和图2所述的实施方式，所给出的以及描述的不匹配电声换能器102和104以及202和204具有基本上相同的封装尺寸。图3给出了依据本发明实施例描述的其中不匹配电声换能器的封装尺寸不同的MEMS传声器300的透视图。正如可以看到的，传声器300和图1A-1B，及图2描述的传声器组件100和200相类似，它包括两个面对面安装在柔性印刷带306的相对侧上的不匹配电声换能器302和304。但是在图3中，其中一个电声换能器，例如第一电声换能器302，在一个方向上，例如沿着柔性印刷带306的长度方向，具有比第二电声换能器304更小的封装尺寸。具有较小封装尺寸的第一电声换能器302可以在柔性印刷带306上留出更多的空间以安装其它元件，例如集成电路308。在一个实例中，集成电路308可以安装在第一电声换能器302的前端310附近。在另一个实例中，集成电路308可以安装在第一电声换能器302的后端312附近。可选的(或另外的)，第一电声换能器302可以在柔性印刷带306的宽度方向上更小，在此情况下集成电路308可以安装在电声换能器302的一侧。
【0035】除了不同封装尺寸之外，在一些例子中，可能需要有一个电声换能器，其中隔膜和/或背板具有一个或多个特性(例如张力，长度，宽度，直径，和/或厚度)与另一个电声换能器不同。本领域普通技术人员可以知晓，具有一组特性的隔膜相比于具有另一组特性的隔膜而言，会产生不同的峰值频率。在双电声换能器的配置中，由不同峰值频率所得到的合成峰值频率通常会比单个的峰值频率更加符合预期。该现象使得声学传感器制造商通过为一个或两个电声换能器混合和匹配隔膜的特性来得到期望的合成峰值频率，如图4-5所示。
【0036】图4示出了MEMS传声器400的截面图，其中不匹配电声换能器包括具有不同尺寸特性的隔膜。当前示例中隔膜是圆形的，因此隔膜的直径是最相关的尺寸特性。但是需要清楚的说明，本发明的教导也可以完全适用于包括矩形在内的其它的隔膜形状。传声器400和之前的传声器组件(参见图1A-1B，2，3)类似，它也包括面对面安装在柔性印刷带406的相对侧上的两个电声换能器402和404。每个电声换能器402和404都具有形成在其中的各自的环形壁408和410，其在每个电声换能器402和404的内部限定圆柱形空腔。柔性隔膜412和414和坚硬背板416和418位于各自的圆柱形空腔内，并且基本上互相平行并且与各自的圆柱形空腔共轴。背板416和418具有形成在其中的穿孔420和422，用于频率衰减目的。虽然未详细示出，但是也可以存在集成电路。该集成电路可以安装在柔性印刷带406上，位于电声换能器402和404中的一个的圆柱形空腔内(如图1A-1B所示)，或者位于电声换能器402和404中的一个的附近(如图2-3所示)。
【0037】根据本发明的实施方式，隔膜412和414可以有不同的直径。例如位于第一电声换能器402中的隔膜412可具有直径D，其小于位于第二电声换能器404中的隔膜414的直径D’。可选的，位于第一电声换能器402中的隔膜412可具有直径D，其大于位于第二电声换能器404中的隔膜414的直径D’。两个电声换能器402和404也可以具有相同尺寸的隔膜412和414以及相同尺寸的背板416和418，但是围绕结构限定了不同的直径(尽管围绕结构应该形成为尽可能的小，因为它占据空间，但是并不改变换能器402和404的电声性能)。无论何种情况，直径上的不同造成两个电声换能器402和404具有不同的峰值频率。因此，通过认真选择隔膜的直径D和/或D’，可以使得传声器400获得期望的合成峰值频率。
【0038】在一些实施例中，代替尺寸特性(或者除此之外)，混合和匹配隔膜的张力(即弹性)和/或厚度也可以得到期望的合成峰值频率。图5给出了MEMS传声器500的截面图，其中不匹配电声换能器具有不同厚度的隔膜。传声器500和之前的传声器组件(参见图1A-1B，2，3，4)相类似，它包括面对面安装在柔性印刷带506的相对侧上的两个电声换能器502和504。每个电声换能器502和504包括各自的形成在其中的环形壁508和510，其在每个电声换能器502和504内部限定圆柱形空腔。柔性隔膜512和514和坚硬背板516和518基本上互相平行的安装在各自的圆柱形空腔内，并和各自的圆柱形空腔共轴。背板516和518具有形成在其中的穿孔520和522，用于频率衰减的目的。集成电路(未明确示出)也可以安装在柔性印刷带506上，位于电声换能器502和504中的一个的圆柱形空腔内(如图1A-1B所示)，或者位于电声换能器502和504中的一个的附近(如图2-3所示)。
【0039】根据本发明的实施方式，隔膜512和514可以具有不同的厚度。例如，第一电声换能器502中的隔膜512可具有厚度为T，其比第二电声换能器504上的隔膜514的厚度T’薄。另一方面，第一电声换能器502中的隔膜512可具有厚度T，其比第二电声换能器504中的隔膜514的厚度T’更厚。在任一情况下，厚度上的不同可以使得两个电声换能器502和504得到不同的峰值频率。因此，通过认真选择隔膜厚度T和/或T’，使得传声器500可以获得期望的合成峰值频率。
【0040】虽然未明确示出，图5中的隔膜512和514可以另外的(或可选的)具有不同的隔膜张力。如上所述，不同的隔膜张力可以使得两个电声换能器502和504得到不同的峰值频率。因此认真选择隔膜张力也可以(或替换的)用于使得传声器500获得期望的合成峰值频率。
【0041】在一些实施例中，除了(或代替)调整隔膜的直径，隔膜的张力，和/或隔膜的厚度，通过仔细改变后容积也可以得到期望的合成峰值频率。后容积指的是电声换能器的背板和外壳或外套之间的距离。图6给出了MEMS传声器600的截面图，其中不匹配电声换能器具有不同大小的后容积。传声器600和之前的传声器组件(如图1A-1B，2，3，4，5)相似，它包括面对面安装在柔性印刷带606的相对侧上的两个电声换能器602和604。每一个电声换能器602和604在其中具有环形壁608和610，所述环形壁在每个电声换能器602和604内限定了各自的圆柱形空腔。柔性隔膜612和614和坚硬背板616和618基本上相互平行地安装在圆柱形空腔内，并且与圆柱形空腔共轴。在背板616和618中形成穿孔620和622，用于频率衰减的目的。在柔性印刷带606上还可安装有集成电路(未明确示出)，安装在电声换能器602和604中的一个的圆柱形空腔内部(参见图1A-1B)，或者安装在电声换能器602和604中的一个的附近(参见图2-3)。外壳或外套的部分在624和626处示出，该外壳或外套与背板616和618一起为每一个电声换能器602和604限定后容积。
【0042】依据本发明的实施方式，电声换能器602和604具有不同大小的后容积。例如，第一电声换能器602可具有后容积BV，其比第二电声换能器604的后容积BV’小。可选择的，第一电声换能器602可具有后容积BV，其比第二电声换能器604的后容积BV’大。在任一情况下，后容积大小上的不同可使得两个电声换能器602和604产生不同的峰值频率。因此通过认真选择BV和/或BV’，使得传声器600可以得到预期的合成峰值频率。还可参见段落37。
【0043】注意在图6所示的实施方式中，两个电声换能器602和604具有相同大小的前容积。但是在一些实施例中，可能期望改变两个电声换能器的前容积大小。图7给出了依据本发明实施方式的MEMS传声器700的截面图。传声器700和之前的传声器组件(如图1A-1B，2，3，4，5，6)类似，它包括两个面对面安装在柔性印刷带706的相对侧上的两个不匹配电声换能器702和704。每个电声换能器702和704具有形成在其中的各自的环形壁708和710，其在每个电声换能器702和704内限定圆柱形空腔。柔性隔膜712和714和坚硬背板716和718基本上相互平行地安装在各自的圆柱形空腔内，并且和各自的圆柱形空腔共轴。背板716和718具有形成在其中的穿孔720和722，用于频率衰减的目的。
【0044】根据本发明的实施方式，电声换能器702和704可以有不同大小的前容积。前容积是隔膜和换能器开口之间的空间，在图7中用“FV”表示。例如，第一电声换能器702可具有前容积FV，其比第二电声换能器704的前容积FV’小。另一方面，第一电声换能器702可具有前容积FV，其比第二电声换能器704的前容积FV’大。在任一情况下，前容积大小上的不同可以使得两个电声换能器702和704具有不同的峰值频率。因此通过认真选择前容积FV和/或FV’，使得传声器700可以获得期望的合成峰值频率。还可以在柔性印刷带706上安装集成电路(未明确示出)，可以安装在电声换能器702和704中的一个的前容积内部(参见图1A-1B)，或可以安装在电声换能器702和704中的一个的附近(参见图2-3)。
【0045】如上所述，集成电路为电声换能器提供充电电压(也称作“偏置电压”)和输出信号放大。所述偏置电压和输出信号放大典型的在5-14伏偏置和6-12dB增益的范围内，但是可根据特定应用的需要加以选择。注意通过在输出信号放大之前或者之后集成模拟-数字转换器到传声器可以获得数字信号输出。如果集成在之前，则不需要进一步的信号放大。本领域普通技术人员可以知晓，然后数字输出信号可以在数字域进行处理。如果需要或期望信号放大，该放大可以由集成电路提供。该集成电路可以为两个电声换能器提供单个偏置电压发生器或者可以提供多个偏置电压发生器，和/或可以有一个放大器或者可以有多个放大器。图8-20以图形的方式给出了几个示例的偏置电压发生器和放大器设置，所述偏置电压发生器和放大器由与图1A-1B和2-7中示出的电路相类似的集成电路提供，并可用于具有双电声换能器的传声器组件中，与图1A-1B和2-7中的描述类似。本领域的普通技术人员可以知晓，也可以采用其它偏置电压发生器和放大器设置而不会脱离本发明的范围。
【0046】现在参见图8，示出依据本发明实施方式的传声器800，其具有为双电声换能器设计的示例性偏置电压发生器和放大器设置。该传声器800包括相互电并联的两个不匹配电声换能器802和804，并且在一定的频率范围(即其中电声换能器的敏感度保持相对平坦)内具有基本上相同的声学敏感度(例如，基本上相同的隔膜尺寸和/或张力)。两个电声换能器802和804连接到放大器806，其例如可以是CMOS源极跟随电压放大器，其可操作地用于将来自电声换能器802和804的输出信号进行放大。放大器806以单边结构被连接，这意味着其中一个输入(例如负输入)接地，并且只有另一个输入被放大。偏置电压发生器808为两个电声换能器802和804提供偏置电压，同时C1和C2用作耦合电容器。偏置电压发生器808以这样的方式连接到电声换能器802和804使得能为两个电声换能器802和804提供大约相同幅度和极性的电压(即为电声换能器802和804的背板(“bp”)提供正偏置电压，而隔膜(“dia”)接地)。
【0047】因为在可用偏置电压范围内，声学敏感度的改变是和偏置电压成比例的，因此，在不匹配电声换能器不具有大约相同的声学敏感度的情况下，可以通过调整每个电声换能器的偏置电压来修正敏感度的差异。图9详细说明了本发明的这个方面。在图9中，传声器900包括具有不同声学敏感度的双电声换能器902和904。该双电声换能器902和904互相电并联连接，并且连接到放大器906，放大器906可以例如是设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器。偏置电压发生器908被连接到并为两个电声换能器902和904提供具有基本上相同极性的偏置电压，同时C1和C2再次用作耦合电容器。
【0048】为了调整声学敏感度的差异，可将分压器910插入电声换能器902和904和偏置电压发生器908之间。该分压器910使得其中一个电声换能器，例如第二电声换能器904相比于另一个电声换能器而言，减小(例如大约40％)偏置电压大小，因此调整了声学敏感度方面的差异。因为偏置电压发生器908典型的具有非常高的阻抗，因此优选的，分压器910是非常高阻抗的电路(例如，采用有源电路元件的电路)。该分压器910可以是本领域普通技术人员所熟知的任何适合的分压器，包括由以所示方式连接的两个电阻器R1和R2构成的基于电阻器的分压器。电阻器R1和R2的值则可以根据特定应用的需要来选定。
【0049】在一些实施例中，不采用分压器，而可采用“倍增分支(multiplicationbranch)”，通过将倍增电路分接在不同的点来获得期望的偏置电压，从而修正电声换能器在声学敏感度方面的差异。在一些情况下，当在声学敏感度上出现很大差异时，采用该倍增分支会比采用分压器更有效。图10A-10B给出了本发明这方面的详细说明。在图10A中，传声器1000包括了具有不同声学敏感度并且互相电并联的不匹配双电声换能器1002和1004。该电声换能器1002和1004还连接到放大器1006，该放大器1006可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器。
【0050】为了修正声学敏感度方面的差异，可以采用倍增分支电路1008来为电声换能器1002和1004提供偏置电压。电声换能器1002和1004可以在不同分支处连接到倍增分支电路1008，以使得每个电声换能器1002和1004获得期望的偏置电压。图10B描述了称为“四级狄克逊充电泵”(four-stage Dicksoncharge pump)的普通倍增分支电路1008。电路的输入是DC电压Vin，电路通过两个反向的时钟Clk1和Clk2驱动，每个时钟信号Vclk有相同的幅度。输出电压Vout可以表示为Vout＝Vin+N(Vclk-Vd)，其中Vd是经过每个二极管D1-D5的电压降，N是二极管的数量。假设Vin＝Vclk＝1V，Vd＝0.5V，则Vout＝0.5+0.5N。在所示的实施方式中，电声换能器1002和1004在分别连接到第四个二极管D4(V4)和第五个二极管D5(V5＝Vout)之后，连接到倍增分支电路1008，其中二极管的电压降V4比V5低。也可以分接倍增分支电路1008的其它分支以用于平衡电声换能器1002和1004的敏感度而不会脱离本发明的范围。
【0051】在一些实施例中，不是采用单个放大器，而是采用设置成单边结构的两个或更多个放大器。在一些实施方式中，使用两个放大器比使用单个放大器在发射电信号的灵活性方面提供优越性。例如，为了最小化阻抗，信号线路应尽可能的短。具有第二放大器可以允许信号线比否则如果仅有单个放大器可用所可能延伸的路径延伸更短的路径。图11给出了本发明这方面的详细说明。在图11中，传声器1100包括互相电并联并且具有大约相同的声学敏感度的两个不匹配电声换能器1102和1104。可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器的放大器1106和1108连接到电声换能器1102和1104，并且可操作地用于对来自电声换能器1102和1104的输出信号进行放大。放大器1106和1108优选具有大约相同的电压增益(即，A1≈A2)，但是当然可以根据实际应用情况具有不同的电压增益。放大器1106和1108的输出则连接到求和节点1110，其可操作地将来自放大器1106和1108的输出信号合并为单个传声器输出信号。偏置电压发生器1112被连接到并且为电声换能器1102和1104提供具有大约相同幅度和极性的偏置电压，同时C1和C2用作耦合电容器。
【0052】当不匹配电声换能器不具有大约相同的声学敏感度时，该差异可以通过调整每个电声换能器的偏置电压加以修正。图12给出了本发明这方面的详细说明。在图12中，传声器1200包括互相电并联并且具有不同声学敏感度的不匹配电声换能器1202和1204。可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器的放大器1206和1208分别连接到电声换能器1202和1204。放大器1206和1208优选具有大约相同的电压增益(即，A1≈A2)，但是当然也可以具有不同的电压增益。放大器1206和1208的输出连接到求和节点1210，其可操作的将来自放大器1206和1208的输出信号合并为单个传声器输出信号。偏置电压发生器1212被连接到并且为两个电声换能器1202和1204提供具有相同极性的偏置电压，同时C1和C2再次用作耦合电容器。
【0053】为了调整声学敏感度方面的差异，可将分压器1214插入电声换能器1202和1204和偏置电压发生器1212之间。该分压器1214为其中一个电声换能器，例如第二电声换能器1204相比于另一个电声换能器减小偏置电压大小，从而调整了声学敏感度方面的差异。该分压器1214可以是本领域普通技术人员所熟知的任何适合的分压器，包括由以所示的方式连接的两个电阻器R1和R2构成的基于电阻器的分压器。电阻器R1和R2的值则可以根据特定应用的需要来选定。
【0054】如上所述，有时不采用分压器，而是可采用“倍增分支”来修正电声换能器在声学敏感度方面的差异。该倍增分支用于修正实际上大的声学敏感度差异时，可能比分压器更加有效。图13在本发明这方面给出了详细说明。在图13中，传声器1300包括互相电并联并且具有不同声学敏感度的不匹配电声换能器1302和1304。电声换能器1302和1304还分别连接到放大器1306和1308，所述放大器1306和1308可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器。放大器1306和1308优选具有大约相同的电压增益(即，A1≈A2)，但是也可以具有不同的电压增益。放大器1306和1308的输出连接到求和节点1310，其将来自放大器1306和1308的输出信号合并为单个传声器输出信号。
【0055】为了修正声学敏感度方面的差异，可以采用倍增分支电路1312来为电声换能器1302和1304提供偏置电压。倍增分支电路1312和图10B所示的倍增分支电路1008相同或类似，因此在此不再赘述。电声换能器1302和1304然后可在不同分支处连接到倍增分支电路1312，从而为每个电声换能器1302和1304获得预期的偏置电压。在本实施方式中，电声换能器1302和1304可在分别连接到第四个二极管D4(V4)和第五个二极管D5(V5＝Vout)之后，连接到倍增分支电路1312，并且作为一个二极管电压降的V4比V5低(如图10B所示)。也可以分接倍增分支电路的其它分支以用于平衡电声换能器1302和1304的敏感度，而不会脱离本发明的范围。
【0056】在一些实施例中，两个放大器可以有不同的电压增益(即A1≠A2)，如图14所示。在图14中，传声器1400包括相互电并联并且具有大约相同的声学敏感度的两个不匹配电声换能器1402和1404。可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器的放大器1406和1408分别连接到电声换能器1402和1404。放大器1406和1408优选具有不同的电压增益(即A1≠A2)，同时放大器1406和1408的较高增益可以使得电声换能器1402和1404具有较低的敏感度，并且反之亦然。电压增益也可以大约相同，而并不脱离本发明的范围。放大器1406和1408的输出连接到求和节点1410，其可操作地将来自放大器1406和1408的输出信号合并为单个传声器输出信号。偏置电压发生器1412被连接到并且为两个电声换能器1402和1404提供具有相同极性的偏置电压。在一些实施方式中，可以分别并联连接耦合电容器C1和C2到电声换能器1402和1404以及分别连接到放大器1406和1408。电容器C1和C2的大小可用本领域普通技术人员熟知的方式根据特定应用的需要来选定。
【0057】在一些情况中，可以采用基本上差别比较大的放大器电压增益来调节声学敏感度方面的较大差异，如图15所示。在图15中，传声器1500包括相互电并联并且具有不同声学敏感度的两个不匹配电声换能器1502和1504。电声换能器1502和1504还分别连接到可以是例如配置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器的放大器1506和1508。偏置电压发生器1510被连接到并为两个电声换能器1502和1504提供具有相同极性的偏置电压，同时C1和C2又用作耦合电容器。
【0058】为了修正声学敏感度方面的差异，放大器1506和1508优选具有不同的电压增益(即A1≠A2)，并且电容性分压器1512可被插入在电声换能器1502和1504与偏置电压发生器1510之间。该电容式分压器1512为其中一个电声换能器，例如第二电声换能器1204相比于另一个电声换能器减小偏置电压大小，从而调整了声学敏感度方面的差异。该电容式分压器1512可以是本领域普通技术人员所熟知的任何适合的电容式分压器，包括以所示的方式连接的两个电容器Ca和Cb。电容器Ca和Cb的大小然后可以根据特定应用的需要来选定。
【0059】在一些实施例中，可以使用至少两个偏置电压发生器，每一个电声换能器提供一个。两个电声换能器分别使用单独的偏置电压发生器可以提供更大的灵活性，并且控制施加于电声换能器的偏置电压。图16给出了本发明这方面的详细说明。在图16中，传声器1600包括相互电并联并且具有大约相同的声学敏感度的两个不匹配电声换能器1602和1604。电声换能器1602和1604还连接到可以是例如设置成单边结构的CMOS源极跟随电压放大器的放大器1606和1608。放大器1606和1608的输出连接到求和节点1610，其可操作地将来自放大器1606和1608的输出信号合并为单个传声器输出信号。
【0060】依据本发明的实施方式，至少两个偏置电压发生器1612和1614被连接到并分别为电声换能器1602和1604提供偏置电压。偏置电压发生器1612和1614优选具有大约相同的电压幅度但是极性相反，以使得一个偏置电压发生器，例如第一偏置电压发生器1612提供正偏置电压，而另一个偏置电压发生器提供负偏置电压。类似的，在一些实施方式中，放大器1606和1608可以具有大约相同的电压增益，但是极性相反，以使得一个放大器，例如第一放大器1606具有正电压增益，而另一个放大器具有负电压增益。该实施方式和其它实施方式相比，在一些情况下被认为可以提供改善的EMI(电磁干扰)保护，下文将进一步进行解释。当然，也可以根据特定应用的需要来反转偏置电压发生器1612和1614和/或放大器1606和1608的极性。
【0061】在至此所描述的实施方式中，放大器被配置为单边结构的放大器，其中每个放大器的输入之一接地，并且只对另一个输入实现放大。在一些实施方式中，可以使用双边结构或者平衡放大器来替代单边结构的放大器。平衡放大器结构指的是其中两个放大器的输入都接收信号，并且两个信号之间的差异然后被放大的结构。
【0062】但是，因为在双电声换能器结构中，来自每个电声换能器的输出信号由相同的声波引起，信号很可能相同或者基本上相同(通常称为“共模”放大)。因此在一些实施方式中，可以根据需要反转其中一个电声换能器的偏置电压(即，将偏置电压施加于隔膜，而将背板接地)从而使得来自该电声换能器的输出信号基本上是来自另一个电声换能器的输出信号的镜像(通常称为“差模”放大)。如上所述，通过反转其中一个电声换能器的偏置电压，可以提供在改善EMI保护性能方面的另一个优点。原因在于电声换能器中的任何EMI不会被放大，但是会替代的通过反转偏置而被消减。图17-20给出了依据本发明这方面的实施方式的说明。
【0063】首先参见图17，传声器1700包括互相电并联并且具有大约相同的声学敏感度的两个不匹配电声换能器1702和1704。在一些实施方式中，第一和第二电声换能器1702和1704可以为MEMS传声器换能器。其中一个电声换能器，例如第一电声换能器1802，具有和另一个电声换能器相比反相的偏置，从而使得它们的输出信号基本上是镜像的。
【0064】放大器1 706，例如可以为设置成双边结构的CMOS源极跟随放大器，分别连接到电声换能器1702和1704，并且可操作地放大两个电声换能器1702和1704的不同信号。放大器1706优选具有高的共模抑制比(CMRR)，以使得任何在放大器塌陷区域附近的信号失真都被消除。
【0065】偏置电压发生器1708被连接到并为两个电声换能器1702和1704提供偏置电压。用于电声换能器1702和1704的偏置电压可以具有例如大约4和20伏DC的幅度。在一些实施方式中，上拉电阻器1710和1712可插入偏置电压发生器1708和电声换能器1702和1704之间。优选的，上拉电阻器1710和1712的大小使得用于电声换能器1702和1704的偏置电压的大小大约相同。
【0066】在一些实施方式中，还可以在电声换能器1702和1704和放大器1706之间使用电容器C1和C2作为DC耦合电容器。这种DC耦合电容器可以包括，例如具有上层和下层电容器极板的集成电路多晶-多晶电容器。该集成电路多晶-多晶电容器又可以包括基板材料和位于下层电容器极板之下的电浮动的阱区。上拉电阻器1710和1712和电容器C1和C2的大小则可以根据特定应用的需要来选择。
【0067】如果两个电声换能器的声学敏感度并不是大约相同，则敏感度上的差异可以通过调整一个或两个电声换能器的偏置电压来进行修正。图18给出了本发明这方面的详细说明。在图18中，传声器1800包括具有不同声学敏感度的两个不匹配电声换能器1802和1804。两个电声换能器1802和1804互相电并联，但是一个电声换能器，例如第一电声换能器1802具有和另一个电声换能器相比反相的偏置。可以是例如设置成双边结构的CMOS源极跟随放大器的放大器1806，分别连接到电声换能器1802和1804。如同前述，优选的，放大器1806具有高共模抑制比，以使得任何在放大器塌陷区域附近的信号失真都被消除。偏置电压发生器1808被连接到并为两个电声换能器1802和1804提供偏置电压。在一些实施方式中，上拉电阻器1810和1812可插入在偏置电压发生器1808和电声换能器1802和1804之间，并且在一些实施方式中电容器1814和1816也可用在电声换能器1802和1804和放大器1806之间。上拉电阻器1810和1812和电容器1814和1816的大小可根据特定应用的需要来选定。
【0068】为了调整声学敏感度方面的差异，电容器C3可以连接到其中一个电声换能器的两端，例如第一电声换能器1802。该电容器作为电容式分压器起作用，以使得第一电声换能器1802的有效敏感度降低。电容器C3的大小可以依据特定应用的需要来选择。
【0069】在一些实施方式中，不是采用连接到其中一个电声换能器的两端的电容器，而是可采用分压器来修正声学敏感度的差异。图19对于本发明的这一方面给出了详细的说明。在图19中，传声器1900包括具有不同声学敏感度的不匹配电声换能器1902和1904。两个电声换能器1902和1904相互电并联，但是一个电声换能器，例如第一电声换能器1902具有和另一个电声换能器相比反相的偏置。放大器1906分别连接到电声换能器1902和1904，该放大器1906可以为例如设置成双边或者平衡结构的CMOS源极跟随放大器。如同前述，优选的，放大器1906具有高共模抑制比，以使得任何在放大器塌陷区域附近的信号失真都被消除。偏置电压发生器1908被连接到并且为两个电声换能器1902和1904提供偏置电压。
【0070】依据本发明的实施例，分压器1910插入在偏置电压发生器1908和其中一个电声换能器之间，例如第二电声换能器1904。该分压器1910用于使得该第二电声换能器1904相比于第一电声换能器1902而言减小(例如一半)偏置电压，从而修正声学敏感度上的差异。该分压器1910可以是本领域技术人员熟知的任何适合的分压器，包括由以所示的方式连接的两个电阻器R1和R2构成的基于电阻器的分压器。在一些实施方式中，上拉电阻器1912可插入在偏置电压发生器和另一个电声换能器1902之间，并且DC耦合电容器C1和C2可用在电声换能器1902和1904和放大器1906之间。分压器电阻器R1和R2、上拉电阻器1912以及电容器C1和C2的大小可以根据特定应用的需要来选定。
【0071】在一些实施方式中，不是采用分压器来调整施加于其中一个电声换能器的偏置电压，而是可以为每个电声换能器提供单独的偏置电压生成器。这样，每一个电声换能器的偏置电压可以通过该电声换能器的各自的偏置电压生成器单独进行控制。图20给出了本发明这方面的详细说明。在图20中，传声器2000包括具有不同声学敏感度且相互电并联连接的两个不匹配电声换能器2002和2004。放大器2006，可以为例如设置成双边结构的CMOS源极跟随放大器，分别连接到电声换能器2002和2004。如同前述，优选的，放大器2006具有高共模抑制比，以使得任何在放大器塌陷区域附近的信号失真都被消除。偏置电压发生器2008被连接到并为两个电声换能器2002和2004提供偏置电压，并且电容器C1和C2用作耦合电容器。
【0072】依据本发明的实施例，两个电声换能器2002和2004的偏置是相反的。此外，为其中一个电声换能器，例如第二电声换能器2004，提供负偏置电压，而另一个电声换能器接收正偏置电压。这样的设置可以使得每一个电声换能器的偏置电压可以被独立的控制(即，不需要上拉电阻器)同时产生差分信号给放大器2006。然后该差分信号通过放大器2006放大，并提供作为传声器的输出信号。
【0073】另外，为了补偿敏感度方面的差异，图20中的传声器2000还有其它许多优点，包括加强了EMI保护，改善了噪声抵消，较高的CMRR等。具有这些优点是因为传声器2002和2004的设置产生的，而不论该换能器是匹配的还是不匹配的，也不论它们是MEMS换能器，ECM换能器或某种其它类型的换能器。一般而言，依据本发明的实施例，任何包括两个或更多个换能器的传声器组件都可以具有上述优点，只要换能器提供：(1)互相电并联，(2)具有反相的偏置极性，和(3)换能器的输出通过使用如图20所示的双边结构的放大器进行求和。
【0074】虽然本发明已经参考了一个或多个特定实施方式进行描述，但是本领域技术人员可以意识到，也可以对其进行多种改变而不脱离本发明的思想以及范围。例如，虽然本文提到了MEMS传声器组件，但是本发明的不同实施方式也完全适用于传统的ECM传声器组件。另外，虽然本文描述了使用两个不匹配电声换能器的传声器组件，但是，也可以采用具有三个或更多个不匹配电声换能器的传声器组件。因此，之前的每个实施方式以及其明显的改变都旨在落入请求保护的本发明的思想和范围内，其在下面的权利要求中被阐述。

Claims (38)

1、一种传声器组件，包括：
具有第一峰值频率的第一电声换能器；和
具有第二峰值频率并且与所述第一电声换能器电并联连接的第二电声换能器，所述第二峰值频率基本上不同于所述第一峰值频率预定的最小量；
其中所述第一峰值频率和所述第二峰值频率为所述传声器组件生成期望的合成峰值频率。
2、如权利要求1所述的组件，其中所述第一峰值频率和所述第二峰值频率基本上关于所述合成频率对称。
3、如权利要求1所述的组件，其中所述第一峰值频率和所述第二峰值频率具有基本上相同的幅度。
4、如权利要求1所述的组件，其中所述预定的最小距离在所述合成频率的大约0.72倍到所述合成频率的大约0.40倍之间。
5、如权利要求1所述的组件，进一步包括基板，其中所述第一电声换能器安装在所述基板的一侧，并且所述第二电声换能器安装在所述基板的另一侧上与所述第一电声换能器相对。
6、如权利要求5所述的组件，进一步包括安装在所述基板上的集成电路，所述集成电路为所述第一和第二电声换能器提供偏置电压和输出信号放大。
7、如权利要求6所述的组件，其中所述第一和第二电声换能器均具有前容积，并且所述集成电路安装在所述基板上并位于所述第一和所述第二电声换能器之一的所述前容积内。
8、如权利要求6所述的组件，其中所述集成电路安装在所述基板上与所述第一和第二电声换能器之一相邻。
9、如权利要求6所述的组件，其中所述第一和第二电声换能器之一具有比所述第一和第二电声换能器中的另一个的封装尺寸更小的封装尺寸，并且所述集成电路安装在所述基板上与所述具有所述更小封装尺寸的所述第一和第二电声换能器之一邻近。
10、如权利要求1所述的组件，其中所述第一和第二电声换能器之一具有形成在其中的柔性隔膜，该柔性隔膜具有与形成在所述第一和第二电声换能器中的另一个中的柔性隔膜不同的至少一个特性。
11、如权利要求10所述的组件，其中所述至少一个特性包括下述中的一个或多个：直径，长度，宽度，厚度和张力。
12、如权利要求1所述的组件，其中所述第一和第二电声换能器之一具有形成在其中的和在所述第一和第二电声换能器中的另一个内形成的后容积不同的后容积。
13、如权利要求1所述的组件，其中所述第一和第二电声换能器之一具有形成在其中的和在所述第一和第二电声换能器中的另一个内形成的前容积不同的前容积。
14、如权利要求2所述的组件，其中所述基板是以下类型的基板之一：柔性印刷带，印刷电路板，和硅基层。
15、如权利要求1所述的组件，其中所述合成峰值频率在大约9kHz到15kHz之间。
16、一种传声器，包括：
具有第一峰值频率的第一电声换能器；和
具有第二峰值频率并电并联连接于所述第一电声换能器的第二电声换能器，所述第二峰值频率基本上不同于所述第一峰值频率预定的最小量；
至少一个电压发生器，其连接到一个或多个所述第一和第二电声换能器；和
至少一个放大器，其连接到一个或多个所述第一和第二电声换能器；
其中，所述第一峰值频率和所述第二峰值频率为所述传声器组件产生期望的合成峰值频率。
17、如权利要求16所述的传声器，其中所述第一和第二电声换能器具有大约相同的声学敏感度，并且所述至少一个电压发生器包括单个电压发生器，所述单个电压发生器为所述第一和第二电声换能器提供相同的偏置电压。
18、如权利要求16所述的传声器，其中所述第一和第二电声换能器具有不同的声学敏感度，并且所述至少一个电压发生器包括单个电压发生器，所述单个电压发生器为所述第一和第二电声换能器中的每一个提供不同的偏置电压。
19、如权利要求17所述的传声器，其中所述单个电压发生器采用下述之一为所述第一和第二电声换能器中的每一个提供所述不同的偏置电压：分压器和倍增分支。
20、如权利要求17所述的传声器，其中所述至少一个放大器包括连接到所述第一电声换能器的第一放大器和连接到所述第二电声换能器的第二放大器。
21、如权利要求17所述的传声器，其中所述至少一个放大器包括连接到所述第一电声换能器的第一放大器和连接到所述第二电声换能器的第二放大器。
22、如权利要求21所述的传声器，其中所述单个电压发生器采用下述之一为所述第一和第二电声换能器中的每一个提供所述不同的偏置电压：分压器和倍增分支。
23、如权利要求20所述的传声器，其中所述第一放大器具有第一放大器增益，并且所述第二放大器具有第二放大器增益，所述第二放大器增益与所述第一放大器增益不同。
24、如权利要求23所述的传声器，其中所述第一和第二放大器增益使用电容式分压器获得。
25、如权利要求16所述的传声器，其中所述第一和第二电声换能器具有大约相同的声学敏感度，但是偏置极性相反，所述至少一个电压发生器包括单个电压发生器，所述单个电压发生器为所述第一和第二电声换能器提供相同的偏置电压。
26、如权利要求16所述的传声器，其中所述第一和第二电声换能器具有不同的声学敏感度以及相反的偏置极性，所述至少一个电压发生器包括单个电压发生器，所述单个电压发生器为所述第一和第二电声换能器中的每一个提供不同的偏置电压。
27、如权利要求26所述的传声器，其中所述单个电压发生器使用下述之一为所述第一和第二电声换能器中的每一个提供所述不同的偏置电压：连接到所述第一和第二电声换能器之一两端的电容性电路元件和分压器。
28、如权利要求16所述的传声器，其中所述第一和第二电声换能器具有不同的声学敏感度以及相反的偏置极性，所述至少一个电压发生器包括连接到所述第一硅基电声换能器的第一电压发生器，以及连接到所述第二电声换能器的第二电压发生器。
29、如权利要求28所述的传声器，其中所述相反的偏置极性为所述传声器提供改善的电磁干扰(EMI)保护。
30、一种传声器的组装方法，包括：
在基板上安装具有第一峰值频率的第一电声换能器；和
在所述基板上与所述第一电声换能器电并联地安装具有第二峰值频率的第二电声换能器，所述第二峰值频率基本上不同于所述第一峰值频率预定的最小量；
其中所述第一峰值频率和所述第二峰值频率为所述传声器组件产生期望的合成峰值频率。
31、如权利要求30所述的方法，其中所述第一电声换能器安装在所述基板的一侧，并且所述第二电声换能器安装在所述基板的另一侧与所述第一电声换能器相对。
32、如权利要求30所述的方法，还包括：
将至少一个电压发生器连接到一个或多个所述第一和第二电声换能器；和
将至少一个放大器连接到一个或多个所述第一和第二电声换能器。
33、一种传声器组件，包括：
用于产生第一电输出信号的第一电声换能器；和
用于产生第二电输出信号的第二电声换能器，
一个或多个偏置电压发生器，用于分别为所述第一和第二电声换能器提供相反极性的第一和第二DC偏置电压；和
电连接到第一和第二电输出信号的放大器，用于提供由第一和第二电输出信号获得的放大器输出信号。
34、如权利要求33所述的传声器组件，其中放大器包括差分放大器，其具有连接到第一电输出信号的第一输入和连接到第二电输出信号的第二输入。
35、如权利要求33所述的传声器组件，其中第一和第二电输出信号通过各自的DC耦合电容器连接到放大器。
36、如权利要求33所述的传声器组件，其中所述DC耦合电容器包括具有上层和下层电容器极板的集成电路多晶-多晶电容器，并且其中所述集成电路多晶-多晶电容器包括基板材料和设置在下层电容器极板之下的电浮动的阱区。
37、如权利要求36所述的传声器组件，其中第一和第二DC偏置电压具有基本相等的大小。
38、如权利要求33所述的传声器组件，其中第一和第二电声换能器包括各自的MEMS传声器换能器，其具有各自的大小为4伏和20伏的DC偏置电压。
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