CN104244153A - 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 - Google Patents
超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104244153A CN104244153A CN201310248598.1A CN201310248598A CN104244153A CN 104244153 A CN104244153 A CN 104244153A CN 201310248598 A CN201310248598 A CN 201310248598A CN 104244153 A CN104244153 A CN 104244153A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- signal
- transducer
- digital microphone
- noise high
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种麦克风。超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，包括用于感测音频信号的第一换能器、第二换能器，第一换能器的信号输出端连接第一信号衰减模块，第二换能器的信号输出端连接第二信号衰减模块，第一换能器的输出信号经过第一信号衰减模块后具有第一输出端、第二输出端，第二换能器的输出信号经过第二信号衰减模块后具有第三输出端、第四输出端；第一输出端与第三输出端输出正常信号，第二输出端与第四输出端输出幅度衰减后的衰减信号；第一输出端与第三输出端、及第二输出端与第四输出端连接至一模数转换器。本发明具有高振幅音频捕获性能，可以对噪声进行有效抑制，改善微机电系统麦克风的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种麦克风。
背景技术
随着技术的发展和进步，消费类电子设备具有越来越多的功能和应用，而其中音频性能是衡量消费类电子设备的整体性能的一个很关键的要素，作为音频输入设备，麦克风性能的好坏直接影响音频捕获性能，并对用户的体验有着深刻的影响。现有的驻极体麦克风在进一步提高灵敏度、信噪比和线性度方面收效甚微，使得音频性能的改善受到了限制。
基于MEMS(Micro Electromechanical System，即微机电系统)的麦克风突破了传统的驻极体麦克风的很多局限性，具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产的特点，因而得到越来越多的探索和应用。
现有结构的微机电系统麦克风如图1所示，一壳体1的内部封装有一单个用于感测音频信号的换能器2及一ASIC（Application Specific IntegratedCircuit，专业集成电路）芯片3，换能器2与ASIC芯片3之间信号连接，换能器2将声压转换为电信号，ASIC芯片3用于处理电信号并传送给相关信号处理器件进行处理，实现音频捕获，这种采用单一换能器的结构存在的缺点是音频捕获性能不够理想，不能有效地实现对噪声进行抑制，影响了音频性能的改善。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其中，包括用于感测音频信号的第一换能器、第二换能器，所述第一换能器的信号输出端连接一第一信号衰减模块，所述第二换能器的信号输出端连接一第二信号衰减模块，所述第一换能器的输出信号经过所述第一信号衰减模块后具有第一输出端、第二输出端，所述第二换能器的输出信号经过所述第二信号衰减模块后具有第三输出端、第四输出端；
所述第一输出端与所述第三输出端用于输出正常信号，所述第二输出端与所述第四输出端用于输出幅度衰减后的衰减信号；
所述第一输出端与所述第三输出端、及所述第二输出端与所述第四输出端连接至一模数转换器。
优选地，所述第一信号衰减模块与所述第二信号衰减模块分别包括一信号衰减器，所述信号衰减器采用一分压电路，所述分压电路通过分压得到幅度衰减后的衰减信号。
优选地，所述分压电路采用一电容分压电路，所述电容分压电路包括第一电容及与所述第一电容串联的第二电容，衰减信号从所述第一电容与所述第二电容之间引出。
优选地，所述第一输出端、所述第三输出端、及所述第二输出端、所述第四输出端分别连接一放大器，正常信号和衰减信号分别经所述放大器放大后，进入所述模数转换器进行处理。
优选地，还包括一专用集成电路芯片，所述专用集成电路芯片包括所述信号衰减器、放大器、模数转换器中的至少一个。
优选地，还包括一外部壳体，所述外部壳体的内部设有所述第一换能器、第二换能器以及所述专用集成电路芯片，所述第一换能器、所述第二换能器以及所述专用集成电路芯片信号连接。
优选地，还包括一基板，所述基板上设有所述第一换能器、第二换能器以及所述专用集成电路芯片。
优选地，所述基板采用具有FR4材料等级的PCB基板。
优选地，所述模数转换器包括第一西格玛德尔塔（Σ-Δ）调制单元、第二西格玛德尔塔（Σ-Δ）调制单元；所述第一输出端与所述第三输出端输出的正常信号进入所述第一西格玛德尔塔调制单元；所述第二输出端与所述第四输出端输出的衰减信号进入所述第二西格玛德尔塔调制单元。
优选地，所述数字麦克风为基于微机电系统的数字麦克风。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明具有高振幅音频捕获性能，可以对噪声进行有效抑制，改善微机电系统麦克风的使用性能。
附图说明
图1为现有技术的微机电系统麦克风的基本结构示意图；
图2为本发明的电路示意图；
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图2、图3，超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，包括用于感测音频信号的第一换能器21、第二换能器22，第一换能器21的信号输出端连接一第一信号衰减模块31，第二换能器22的信号输出端连接一第二信号衰减模块32，第一换能器21的输出信号经过第一信号衰减模块31后具有第一输出端、第二输出端，第二换能器22的输出信号经过第二信号衰减模块32后具有第三输出端、第四输出端；第一输出端与第三输出端用于输出正常信号，第二输出端与第四输出端用于输出幅度衰减后的衰减信号；第一输出端与第三输出端、及第二输出端与第四输出端连接至一模数转换器51，模数转换器51包括第一西格玛德尔塔（Σ-Δ）调制单元521、第二西格玛德尔塔（Σ-Δ）调制单元522；第一输出端与第三输出端输出的正常信号进入第一西格玛德尔塔调制单元521；第二输出端与第四输出端输出的衰减信号进入第二西格玛德尔塔调制单元522，正常信号与衰减信号输入模数转换器后，通过第一西格玛德尔塔调制单元521和第二西格玛德尔塔调制单元522对噪声进行整形或调制，使得信号带宽内的噪声大大减小，有效地滤除信号带宽内的量化噪声，降低噪声干扰。
进一步地，第一信号衰减模块与第二信号衰减模块分别包括一信号衰减器，信号衰减器采用一分压电路，分压电路通过分压得到幅度衰减后的衰减信号。使得上述的第一输出端与第三输出端相对于第二输出端与第四输出端具有高振幅。使得本发明适于处理高声压级的音频信号，对于高声压级的音频信号实现有效捕获。
上述的分压电路可以采用一电容分压电路，电容分压电路可以包括第一电容及与第一电容串联的第二电容，衰减信号从第一电容与第二电容之间的串联点引出。也可以采用其他形式的分压电路代替电容分压电路。
进一步的，第一输出端、第三输出端、及第二输出端、第四输出端分别经一放大器41、42、43、44放大后，进入模数转换器51。放大器41、42、43、44采用前置放大器，前置放大器具有较高的电压增益，可以将小信号放大到标准电平上。
还包括一专用集成电路芯片5，信号衰减器、放大器41、模数转换器51中的至少一个功能单元被集成到专用集成电路芯片5中。
还包括一基板61，基板61上设有第一换能器21、第二换能器22以及专用集成电路芯片5。基板61采用具有FR4材料等级的PCB基板。
还包括一外部壳体11，外部壳体11的内部设有第一换能器21、第二换能器22以及专用集成电路芯片5。外部壳体11采用金属制成的外部壳体。实现屏蔽外部信号的干扰。
进一步地，其中的第一换能器21、第二换能器22包括弹性薄膜（Membrane）。所述的数字麦克风为基于微机电系统的数字麦克风。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，包括用于感测音频信号的第一换能器、第二换能器，所述第一换能器的信号输出端连接一第一信号衰减模块，所述第二换能器的信号输出端连接一第二信号衰减模块，所述第一换能器的输出信号经过所述第一信号衰减模块后具有第一输出端、第二输出端，所述第二换能器的输出信号经过所述第二信号衰减模块后具有第三输出端、第四输出端；
所述第一输出端与所述第三输出端用于输出正常信号，所述第二输出端与所述第四输出端用于输出幅度衰减后的衰减信号；
所述第一输出端与所述第三输出端、及所述第二输出端与所述第四输出端连接至一模数转换器。
2.根据权利要求1所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述第一信号衰减模块与所述第二信号衰减模块分别包括一信号衰减器，所述信号衰减器采用一分压电路，所述分压电路通过分压得到幅度衰减后的衰减信号。
3.根据权利要求2所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述分压电路采用一电容分压电路，所述电容分压电路包括第一电容及与所述第一电容串联的第二电容，衰减信号从所述第一电容与所述第二电容之间引出。
4.根据权利要求3所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述第一输出端、所述第三输出端、及所述第二输出端、所述第四输出端分别连接一放大器，正常信号和衰减信号分别经所述放大器放大后，进入所述模数转换器进行处理。
5.根据权利要求4所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，还包括一专用集成电路芯片，所述专用集成电路芯片包括所述信号衰减器、放大器、模数转换器中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，还包括一外部壳体，所述外部壳体的内部设有所述第一换能器、第二换能器以及所述专用集成电路芯片，所述第一换能器、所述第二换能器以及所述专用集成电路芯片信号连接。
7.根据权利要求6所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，还包括一基板，所述基板上设有所述第一换能器、第二换能器以及所述专用集成电路芯片。
8.根据权利要求6所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述基板采用具有FR4材料等级的PCB基板。
9.根据权利要求1所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述模数转换器包括第一西格玛德尔塔调制单元、第二西格玛德尔塔调制单元；所述第一输出端与所述第三输出端输出的正常信号进入所述第一西格玛德尔塔调制单元；所述第二输出端与所述第四输出端输出的衰减信号进入所述第二西格玛德尔塔调制单元。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风，其特征在于，所述数字麦克风为基于微机电系统的数字麦克风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310248598.1A CN104244153A (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310248598.1A CN104244153A (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104244153A true CN104244153A (zh) | 2014-12-24 |
Family
ID=52231350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310248598.1A Pending CN104244153A (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104244153A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030147538A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-07 | Mh Acoustics, Llc, A Delaware Corporation | Reducing noise in audio systems |
| CN1898859A (zh) * | 2003-12-23 | 2007-01-17 | 塞瑞费克无线公司 | 一种实现噪声降低的波段转换电路的方法和装置 |
| CN2884733Y (zh) * | 2006-03-08 | 2007-03-28 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 一种双拾音器的手机 |
| CN101287305A (zh) * | 2006-10-10 | 2008-10-15 | 西门子测听技术有限责任公司 | 处理助听器输入信号的方法和装置 |
| US20090190774A1 (en) * | 2008-01-29 | 2009-07-30 | Qualcomm Incorporated | Enhanced blind source separation algorithm for highly correlated mixtures |
| CN101779476A (zh) * | 2007-06-13 | 2010-07-14 | 爱利富卡姆公司 | 全向性双麦克风阵列 |
| CN203368745U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-12-25 | 上海耐普微电子有限公司 | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 |
-
2013
- 2013-06-20 CN CN201310248598.1A patent/CN104244153A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030147538A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-07 | Mh Acoustics, Llc, A Delaware Corporation | Reducing noise in audio systems |
| CN1898859A (zh) * | 2003-12-23 | 2007-01-17 | 塞瑞费克无线公司 | 一种实现噪声降低的波段转换电路的方法和装置 |
| CN2884733Y (zh) * | 2006-03-08 | 2007-03-28 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 一种双拾音器的手机 |
| CN101287305A (zh) * | 2006-10-10 | 2008-10-15 | 西门子测听技术有限责任公司 | 处理助听器输入信号的方法和装置 |
| CN101779476A (zh) * | 2007-06-13 | 2010-07-14 | 爱利富卡姆公司 | 全向性双麦克风阵列 |
| US20090190774A1 (en) * | 2008-01-29 | 2009-07-30 | Qualcomm Incorporated | Enhanced blind source separation algorithm for highly correlated mixtures |
| CN203368745U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-12-25 | 上海耐普微电子有限公司 | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高光天，薛天宇等: "《模数转换器应用技术》", 31 January 2001, 科学出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9571931B1 (en) | Systems and methods for reducing non-linearities of a microphone signal | |
| DE60315819T2 (de) | Mikrofonanordnung | |
| EP2432249A1 (en) | Microphone | |
| KR102172831B1 (ko) | 마이크로폰 신호를 생성하는 방법 및 마이크로폰 패키지 | |
| CN104853280A (zh) | 一种可扩展动态范围的麦克风及其控制方法 | |
| CN106658287A (zh) | 麦克风系统和放大电路 | |
| CN112040356B (zh) | 一种麦克风和扬声器集成系统 | |
| CN203368745U (zh) | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 | |
| JP6210597B2 (ja) | コンデンサマイクロホン | |
| CN104270108A (zh) | 一种电荷放大器 | |
| CN203504716U (zh) | 一种三端降噪麦克风 | |
| CN104244153A (zh) | 超低噪音高振幅音频捕获的数字麦克风 | |
| CN116202700A (zh) | 电荷信号采集调理装置及系统 | |
| CN104066022A (zh) | 一种新型单指向麦克风 | |
| CN204929209U (zh) | 一种抑制谐振的麦克风单体 | |
| CN101964936A (zh) | 用于数字麦克风的处理芯片及其输入电路、数字麦克风 | |
| CN106658306B (zh) | 分音装置 | |
| CN221078848U (zh) | 一种开关柜tev局放信号检测电路 | |
| WO2016077193A1 (en) | Portless and membrane-free microphone | |
| CN108141222B (zh) | 用于麦克风的电子电路和麦克风 | |
| CN211702317U (zh) | 降噪型麦克风 | |
| CN201937546U (zh) | 用于弱信号的前置放大器 | |
| CN219019003U (zh) | 一种音频采集电路及音箱 | |
| CN219269075U (zh) | 用于驻极体麦克风的抗干扰电路、驻极体麦克风以及话筒 | |
| CN218888671U (zh) | 一种模拟硅麦 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201204, 601C, Lane 198, Zhang Heng Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area, 10 Applicant after: Yu's core microelectronics technology (Shanghai) Co., Ltd. Applicant after: ZILLTEK TECHNOLOGY CORP. Address before: 201204, 601C, Lane 198, Zhang Heng Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area, 10 Applicant before: Shanghai Sniper Microelectronics Co.,Ltd. Applicant before: ZILLTEK TECHNOLOGY CORP. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141224 |