CN107592095B - 具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法 - Google Patents

具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107592095B
CN107592095B CN201710550564.6A CN201710550564A CN107592095B CN 107592095 B CN107592095 B CN 107592095B CN 201710550564 A CN201710550564 A CN 201710550564A CN 107592095 B CN107592095 B CN 107592095B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
filter
circuit arrangement
group delay
frequency
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.)
Active
Application number
CN201710550564.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107592095A (zh
Inventor
E.巴赫
A.卡斯帕尼
D.施特罗斯尼希
A.魏斯鲍尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN107592095A publication Critical patent/CN107592095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107592095B publication Critical patent/CN107592095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/005—Tone control or bandwidth control in amplifiers of digital signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3005—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083—Reduction of ambient noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2410/00—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/01—Hearing devices using active noise cancellation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

本发明涉及具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法。提供了一种电路装置。该电路装置具有：传感器，该传感器设立为提供模拟信号；模数转换器，该模数转换器设立为接收该模拟信号并且提供第一信号；第一滤波器，该第一滤波器设立为接收基于第一信号的信号并且提供第二信号；其中所述第一滤波器设立为使得：在从大约20Hz到大约10kHz的频率范围中，未经放大地或者基本上未经放大地允许所述第二信号通过，以及所述第二信号至少从大于大约20kHz的预给定的频率起具有大于0dB的增益。

Description

具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法
技术领域
实施形式涉及一种具有优化的群时延（Gruppenlaufzeit）的传感器装置和一种用于信号处理的方法。
背景技术
传感器装置（例如麦克风）用于记录环境噪声或者环境声。为了提供良好品质的所记录的声音或者为了满足客户的要求，对于麦克风的响应函数而言，可能需要高线性、高信噪比（SNR）或者与预给定的频谱屏蔽（spektrale Maske）的一致性。
如在图9中的框图中所表示的那样，传统的麦克风900具有麦克风膜片902、例如微机电膜片（MEMS）。膜片902借助声诱导的压力波动从静止位置偏转，并且在此产生模拟电信号，所述模拟电信号借助放大器904或读出（Auslese）电路（例如源极跟随器（Source-Folger））而被放大。传感器电路908以采样频率Fs（706）对放大器904的信号进行检测。传感器电路908具有模数转换器910，该模数转换器910将放大器904的信号转换成数字信号。此外，该传感器电路具有数字滤波器912，该数字滤波器912阻塞模数转换器910的高频数字信号（低通滤波器）。调制器914将经过滤波的数字信号转换成客户特定的1比特输出信号916，所述调制器914与该数字滤波器912相连。
必需该低通滤波器来使该装置稳定并且衰减MEMS频率响应的超高。群时延与该装置有联系。
在一些应用、譬如耳机应用（Headset-Applikation）中，必需借助如下扬声器在声学上抑制环境噪声：该扬声器被反相地操控（angesteuert）。在此，利用麦克风测量干扰性环境噪声，接着对该干扰性环境噪声进行数字化处理并且将该干扰性环境噪声接（schalten）到扬声器上。对于抑制而言，麦克风装置的群时延起着重要作用。该群时延由麦克风的群时延、传感器电路中的数字信号处理的群时延和扬声器的群时延叠加地（additiv）组成。
发明内容
存在对提供具有优化的群时延的传感器装置的需求。
这种需求可以通过如下主题来满足：
- 一种电路装置，该电路装置具有：
传感器，该传感器设立为提供模拟信号，
模数转换器，该模数转换器设立为接收所述模拟信号并且提供第一信号，
第一滤波器，该第一滤波器设立为接收基于所述第一信号的信号并且提供第二信号，
其中所述第一滤波器设立为使得：
•在从大约20Hz到大约10kHz的频率范围中，未经放大地或者基本上未经放大地允许所述第二信号通过（durchlassen），以及
•所述第二信号至少从大于大约20kHz的预给定的频率起具有大于0dB的增益；
- 一种用于信号处理的方法，该方法具有：
提供模拟信号，
将所述模拟信号转换成数字的第一信号，
将所述第一信号处理成第二信号，
其中所述第一信号具有第一群时延，并且所述第二信号具有第二群时延，其中所述第二群时延小于所述第一群时延。
附图说明
设备和/或方法的用作实例的数个实施形式在下文仅作为实例并且关于随附的图予以描述。在这些图中：
图1示出了根据不同的实施例的传感器装置的群时延的曲线图；
图2示出了传感器装置的实施例的框图；
图3A-D示出了传感器装置的不同的实施例的框图；
图4A-C示出了传感器装置的不同的实施例的框图；
图5A和5B示出了传感器装置的实施例的滤波器的频率响应的表示；
图6A、B示出了根据不同的实施例的传感器装置的群时延的曲线图；
图7示出了根据不同的实施例的传感器装置的群时延的曲线图；
图8示出了根据不同的实施例的用于信号处理的方法的简图；以及
图9示出了传统的麦克风的框图。
用作实例的不同的实施形式现在关于随附的附图更完整地予以描述，在这些附图中表示了用作实例的数个实施形式。在这些图中，线、层和/或区域的厚度为了清楚起见可能会夸大。
具体实施方式
虽然与此相应地其他实施形式可以具有不同的修改方案和可替选的形式，但是其中用作实例的数个实施形式在这些图中示例性地表示出，并且这里予以详细描述。然而应理解的是，并不有意将用作实例的实施形式限制到所公开的具体形式，而是相反地，用作实例的实施形式要覆盖所有修改方案、等价的构建方案和替选方案，这些修改方案、等价的构建方案和替选方案落于本发明的保护范围中。相同的数字在这些图的描述中涉及相同的或者类似的单元。
在本描述的范围内，概念“相连”、“连接”以及“耦合”用于不仅描述直接相连，而且描述间接相连、直接的或者间接的连接以及直接的或者间接的耦合。在这些图中，只要相同的或者相似的单元是适宜的或者具有这些单元，这些单元就配备有相同的附图标记。
这里所使用的术语仅用于描述用作实例的具体实施形式，而并不限制性地设置为用作实例的其他实施形式。这里，只要上下文并未另外清楚地说明，单数形式“一”、“一个”和“该”就也应该包含复数形式。此外应注意的是，概念“包括”、“包含”、“具有”和/或“所具有的”在其在此处使用时详细说明了存在所提及的特征、整数、步骤、操作、单元和/或部件，但并不排除存在或者添加一个或者多个另外的特征、整数、步骤、操作、单元、部件和/或其组。
图1示出了传感器装置（例如麦克风装置）的单位为µs的群时延120的曲线图100，该群时延120作为如下信号的单位为Hz的频率110的函数：所述信号是针对环境噪声的不同的衰减或抑制（-10 dB、-15 dB、-20 dB、-30 dB）的信号，其中这里面的-10dB是最小衰减，而-30dB是最强衰减。从该曲线图100中可看出的是，对群时延的要求随着衰减的增加而升高。换言之，为了能够较强地衰减环境噪声，需要减小该装置在宽的频率范围上的群时延。通过对环境噪声的衰减，此外还改善了信噪比。当传感器装置的部件的群时延被最小化时，可以实现良好的衰减。
图2阐明了根据不同的实施例的传感器装置的一实施例的片段200的框图。
该电路装置具有传感器（未阐明）、模数转换器 202、滤波器装置212和接口222。
在不同的实施例中，传感器装置此外还可以具有调制器218和/或抽取滤波器，在下文还将对该抽取滤波器更详细地予以描述。
在不同的实施例中，滤波器装置212具有第一滤波器208，该第一滤波器208设立为减小贯穿的（durchlaufend）信号的群时延，如在下文还更详细地予以描述的那样。
在其他实施例中，滤波器装置212可以具有第二滤波器214，该第二滤波器214明确地（anschaulich）设立为低通滤波器或者带通滤波器。
明确地，第一滤波器208、第二滤波器214和调制器218与模数转换器202相连，以致由模数转换器202提供的信号 206被处理成或被转换成由调制器218提供的信号220。
该传感器设立为提供模拟信号。
模数转换器202设立为，接收该模拟信号，并且提供第一信号206。可选地，在传感器的模拟信号被模数转换器202接收之前，该传感器的模拟信号可以借助放大器、例如源极跟随器来放大。
第一滤波器208设立用于接收信号并且提供第二信号210。由第一滤波器接收的信号具有第一群时延。第一滤波器208设立为，例如借助合适的滤波器系数，处理所述由第一滤波器208接收的信号，以致由第一滤波器208输出的第二信号210具有第二群时延，如在下文还更详细地予以描述的那样。第二群时延小于第一群时延。例如，在从大约20Hz到大约4kHz的频率范围中，第二群时延在从大约-0.01µs到大约-25µs的范围中，比第一群时延小，例如比第一群时延小在从大约-0.01µs到大约-15µs的范围中的值，例如比第一群时延小在从大约-5µs到大约-11µs的范围中的值，例如是-10µs。
第二滤波器214设立用于接收信号，并且设立为提供第三信号216。
第二滤波器214是频率选择滤波器，该频率选择滤波器设立为减小由第二滤波器214所接收的信号在预给定的频率范围中的幅度，其中该预给定的频率范围具有大于20kHz的频率。
第二滤波器214例如是低通滤波器、陷波滤波器（Notch-Filter）、带通滤波器或者带阻滤波器。第二滤波器214在此构造为，减小由第一滤波器输出的信号的高频成分的幅度。由此，可以防止连接在下游的调制器的过载。
例如，第二滤波器214是低通滤波器，并且设立为减小所接收的信号从一频率起的幅度，其中该频率例如是22 kHz、40 kHz、50 kHz、60 kHz、70 kHz或者 80 kHz。该频率也可以称作第二滤波器的截止频率（Eckfrequenz）。在该截止频率之上，幅度可能是可忽略的或者基本上是可忽略的，以致避免调制器的过载。对于经过处理的信号而言，不同的群时延与不同的截止频率有联系。在此，截止频率越高，则经过处理的信号的群时延就越小。截止频率越高，则由调制器接收的信号的未经滤波的高频成分的幅度就越大。第二滤波器的类型和/或第二滤波器的截止频率可以应用特定地（anwendungsspezifisch）来选出、也就是被优化。应用特定的优化例如可以根据调制器的类型来进行，并且根据采样频率来进行。例如，如果调制器不能处理高频信号，例如具有集成的带通滤波器或者带阻滤波器，则可以选择较高的截止频率。调制器218设立用于接收信号，并且设立为提供第四信号220。由调制器218接收的信号具有第二群时延。
由调制器提供的第四信号220具有第三群时延。该模拟信号具有第四群时延。该模拟信号的第三群时延至少在从大约20Hz到大约4kHz的频率范围中小于由该调制器提供的第四信号220的第四群时延。
在图2中所阐明的实例中，第一滤波器208设立用于接收第一信号，第二滤波器214设立用于接收第二信号，以及调制器218设立用于接收第三信号。换言之：传感器提供模拟信号。模数转换器202接收该模拟信号，并且提供第一信号206。第一滤波器208接收第一信号206，并且提供第二信号210。第二滤波器214接收第二信号210，并且提供第三信号216。调制器218接收第三信号216，并且提供第四信号220。
此外，接口222可以设立用于接收第四信号220，并且设立为处理第四信号220和输出第五信号224。例如，接口222可以设立为，将要输出的信号分配到多个通道或者引脚上。
接口222可以向在传感器装置外部的环境提供第五信号224，和/或设立为例如具有插座。例如，声学的和/或光学的输出设备（例如扬声器或者显示器（Display-Anzeige））可以连接到所述插座上。输出设备可以具有其他滤波器和/或进行信号处理的部件，所述其他滤波器和/或进行信号处理的部件进一步处理和改变在该接口上提供的信号。
滤波器的所接收的和所提供的信号可以分别是数字信号。
第一滤波器208引起对由第一滤波器接收的信号的群时延的减小。由此，由该调制器提供的第四信号220可以具有如下群时延：该群时延小于由该传感器提供的模拟信号的群时延。这能够实现，更强烈地衰减或者抑制第四信号的噪声。由此，可以改善传感器装置的信噪比（signal to noise ratio - SNR）。针对应用特定地期望有未经调制的多比特（也称作m比特或者Multi-Bit）输出信号224的情况而言，调制器在此可以是可选的。
第二滤波器214可以被使用，以便减小高频信号或者该信号的信号成分的幅度，该高频信号或者该信号的信号成分由调制器218接收和/或由接口222提供。由此防止，不必要地用数据和信号来使调制器218过载。在麦克风应用的情况下，第二滤波器214可以具有截止频率在听觉上限之上（也就是在大约22kHz之上）的低通滤波器。这能够实现，保持高音响品质，并且同时可以减小对用于信号处理的调制器218的要求。
明确地，通过具有负的群时延的数字滤波器实现群时延的减小。负的群时延指的是，由第一滤波器输出的信号具有比由第一滤波器接收的信号更低的群时延。
传感器装置是线性非时变系统。由于传感器装置的线性性质（Verhalten），由第一滤波器输出的信号具有与由第一滤波器接收的信号相同的频率。可是，这两个信号在幅度方面并且在相位方面不同。所接收的信号（输入信号）和所提供的信号（输出信号）的与频率相关的幅度之比是幅度响应（Amplitudengang）。在输入信号与输出信号之间的与频率相关的相位之差是相位响应（Phasengang）。
第一滤波器设立为使得：例如借助对滤波器系数的合适选择，例如在高频范围中，相位响应和幅度响应是正的，也就是随着频率增加具有正的斜率。明确地，第一滤波器因此在高频范围中对所接收的信号进行放大。该高频范围例如从大约20kHz开始。
群时延定义为相位响应对频率的导数的-1倍。第一滤波器的正的相位响应因此引起负的群时延。
明确地，这可以通过如下方式实现：第一滤波器例如设立为FIR滤波器的形式。FIR滤波器设立为使得：低频信号具有为大约0dB的幅度增益。信号例如在从大约20Hz到大约4kHz的频率范围中是低频的。此外，（相同的）FIR滤波器设立为使得：高频信号具有大于大约0dB的幅度增益。例如在频率大于大约4kHz的情况下，信号例如从为大约20kHz和更大的频率起是高频的。此外，FIR滤波器还可以设立为使得：该FIR滤波器在一频率范围中具有幅度增益的下冲（Unterschwingung）（参见图4B）。在下冲的范围中，该FIR滤波器可以具有负的增益、也就是衰减。负的增益例如可以处于传感器装置的有振荡能力的传感器的谐振频率的范围中。
在给定的采样频率的情况下，这样的FIR滤波器例如可以借助对滤波器系数的合适选择来实现。
在一实施例中，该电路装置构造为压力传感器装置，或者具有这种压力传感器装置。可替选地或者附加地，该电路装置构造为麦克风装置，或者具有这种麦克风装置。
该传感器例如可以具有膜片。膜片从静止位置的偏转在此可以产生模拟信号。膜片例如是微机电结构（MEMS），或者具有这种微机电结构。可替选地或者换言之，该传感器可以是微机电结构或者具有微机电结构。
在不同的实施例中，使用麦克风，以便记录环境声、语音、音乐等并且提供麦克风信号。麦克风信号的记录或者提供可以理解为提供如下电信号：该电信号与环境声或者换言之与对麦克风产生影响的声压有关。可以使用不同的麦克风类型，例如使用驻极体麦克风或者另外的电容式麦克风。具体的实例是实施为微机电系统的硅麦克风。也就是说，膜片和形成麦克风的另外的部件可以在使用处理步骤和处理技术的情况下被制造，所述处理步骤和处理技术通常使用在微处理器制造中。
麦克风的特性中的数个如下特性可以通过麦克风本身的硬件特性来协调：所述特性把最终得到的麦克风信号与产生影响的声压联系起来，麦克风本身的所述硬件特性例如是麦克风的膜片的背侧容积或者刚性。
根据来自图2的用作实例的实施形式，模数转换器202是多比特转换器，以致第一信号是多比特表示（Mehrbitdarstellung）。
在一实例中，第一滤波器208是有限脉冲响应滤波器（FIR滤波器），或者具有这种有限脉冲响应滤波器，例如二阶的FIR滤波器。明确地，第一滤波器设立为使得：第一滤波器208改变（也就是减小）所接收的信号的群时延。第一滤波器不改变所接收的信号的高频成分、也就是由包络曲线包围的波包。该包络曲线是该波包的幅度变化过程，并且在有群时延的情况下移动。
如果传感器的响应函数在所检验的频谱之内具有谐振特性或者谐振峰，则FIR滤波器可能能够对麦克风102的频率响应的倒置（Inverse）进行模拟。根据用作实例的数个实施形式，FIR滤波器的系数是可编程的或者可改变的。这可以用于：当音响调节设备以不同的采样频率运行时，保留所期望的滤波器特性。
可替选地，第一滤波器208是递归滤波器，或者具有这种递归滤波器。
第一滤波器208具有在从大约10kHz到大约40kHz的范围中的截止频率，例如在从大约16kHz到大约30kHz的范围中的截止频率，例如在从大约16kHz到大约22kHz的范围中的截止频率，例如在从大约25kHz到大约35kHz的范围中的截止频率。
如果传感器装置是麦克风装置，则第一滤波器208例如可以具有在从大约16kHz到大约22kHz的范围中的截止频率。如果传感器装置是压力传感器装置，则第一滤波器208例如可以具有在从大约25kHz到大约30kHz的范围中的截止频率。不同截止频率的原因可能是传感器的应用特定地不同的构建方案及其谐振频率。
第一滤波器208设立为，第一信号在从大约20Hz到大约22kHz的频率范围中具有小于等于0秒的群时延。
第一滤波器208设立为，第一信号在从大约20Hz到大约22kHz的频率范围中具有在从0秒到大约-1·10-5秒的范围中的群时延。
第一滤波器208设立为，第一信号在一频率范围中具有群时延最小值。该电路装置在该频率范围中可以具有谐振频率。群时延最小值例如在从大约10kHz到大约30kHz的频率范围中。
输入信号的较弱的衰减可能引起较小的群时延。可替选地，对此较强的衰减可能导致相对较高的群时延，但是该相对较高的群时延可能小于0µs。因此，可以应用特定地选出，是期望传感器装置的谐振信号在预给定的频率范围中的较强的衰减，还是可替选地期望在相同的或者另外的频率范围中有较小的群时延。这在采样频率的情况下可以通过改变第一滤波器的衰减来实现。
第一滤波器208可以设立为使得：第一信号在从大约20Hz到大约20kHz的频率范围中具有小于等于0dB的增益。
第二滤波器214是低通滤波器，或者具有这种低通滤波器。低通滤波器要么可以实施为数字滤波器。例如，第二滤波器214是三阶低通滤波器，或者具有这种三阶低通滤波器。
第二滤波器214例如具有截止频率、例如22kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz或者80kHz。
第二滤波器214的截止频率（也就是第二滤波器214从其开始阻塞传送的频率）在一实施例中对应于第一滤波器208的截止频率。
第二滤波器214的截止频率或第一滤波器208的截止频率也可以称作极限频率、通过频率（Passfrequenz）或者阈值。
由调制器218接收的信号具有第一字宽。调制器218设立为，处理由调制器218接收的信号，以致由调制器218提供的第四信号220具有第二字宽。第二字宽小于第一字宽，例如第一字宽大于4比特、例如大于8比特、例如大于20比特；并且第二字宽小于8比特、例如小于4比特、例如为1比特。
第四信号可以以任意不同的表示来提供。例如，可以使用单比特协议（Einzelbitprotokoll），以致第四信号被提供为比特流。另外的实施方式可以将第四信号提供为字节序列、例如十六进制或者十进制的字节序列。其他实施形式可以将第四信号提供为模拟信号。
用作实例的数个实施形式以单比特表示来提供第四信号，并且为了从多比特表示中提供单比特表示，可以借助调制器218s进行提供，所述多比特表示在传感器装置之内可以使用在先前的处理步骤中。
根据用作实例的数个实施形式的传感器装置此外还包括一个或者多个端子，以便提供如下可能性：在传感器装置之内的所有部件在唯一的安装步骤中通过该端子（这些端子）与其他电路装置、印刷电路板等相连。
传感器装置的用作实例的数个实施形式包括共同的壳体装置，该共同的壳体装置至少部分地包围传感器和其他部件、例如放大器（例如源极跟随器）、ADC转换器、滤波器208、214、调制器218，其中该共同的壳体装置具有用于将所有部件与其他电路装置电相连的供给连接器（Zufuhrverbinder）。根据用作实例的数个实施形式的传感器装置可以理解为单个单元，该单个单元可以被视为分立的独立的设备，以致在该传感器装置之内的部件可以通过如下方式与其他设备或者电路装置相连：该传感器装置整体上与其他电路装置电相连。这可能能够实现的是，例如通过针对在壳体之内的传感器和其他部件使用唯一的供电电压端子，减少在应用之内使用的端子的数目。
该传感器装置的调制器218根据一实施形式以单比特表示传输多比特表示。
根据来自图2的实施形式，模数转换器202的采样频率Fs是可变的，以致该传感器装置可以支持多个采样频率。根据传感器装置的用作实例的数个实施形式，传感器装置104的特性是可变的，这可能能够实现的是，对于模数转换器202的不同采样频率实现传感器装置的类似的修改特性（Modifikationseigenschaften）。采样频率例如具有在从大约1MHz到大约4MHz的范围中的值。
在一实施例中，第一滤波器208设立用于接收第三信号，第二滤波器214设立用于接收第一信号206，并且调制器218设立用于接收第二信号210。换言之：传感器提供模拟信号。模数转换器202接收模拟信号，并且提供第一信号206。第二滤波器214接收第一信号206，并且提供第三信号216。第一滤波器208接收第三信号216，并且提供第二信号210。调制器218接收第二信号210，并且提供第四信号220。
图3A至3D示出了传感器装置200的不同实施例的框图，如其在上文已经曾予以描述的那样。
在图3A中阐明的实施例中，在传感器装置200中没有设置低通滤波器、调制器或者抽取滤波器。但是，可以以布置在接口222下游的方式来设置这样的部件。例如，针对麦克风装置的情况，与接口222相连的扬声器可以具有低通滤波器、调制器和/或抽取滤波器。
换言之：该传感器提供模拟信号。模数转换器202接收该模拟信号，并且提供第一信号206。第一滤波器208设立用于接收基于第一信号206的信号、例如第一信号206，并且提供第二信号210，该第二信号210基本上可以对应于向接口222提供的信号220。第一信号、第二信号和/或由传感器装置200在接口222上提供的信号可以分别是多比特信号，例如是具有相同的或者基本上相同的字宽的多比特信号。
在图3B中阐明的实施例中，在来自图3A的传感器装置200中，此外还设置有第二滤波器214。传感器装置200在不同的实施例中是线性非时变系统。关于信号流，第二滤波器214因此可以布置在模数转换器202与第一滤波器208之间和/或布置在第一滤波器208与接口222之间。在接口222上提供的信号在这两个布局中是相同的。第二滤波器214例如可以是多级滤波器、例如多级低通滤波器。由此，例如可以减小在接口222上提供的信号的高频信号成分的幅度。这例如在麦克风装置中引起的是，可以改善音响品质。换言之：第二滤波器214可以引起对高频信号成分的限制，所述高频信号成分没有携带或者基本上没有携带信息，也称作“带外（Out Of Band）”能量。在数个应用中，限制高频信号成分中的最大幅度，或需要限制，例如从40kHz的频率起，幅度响应要处于预给定的上限之下。在该情况下，根据图6A的群时延用于满足“带外”规范，所述图6A具有低通滤波器作为第二滤波器。通过该第二滤波器提高群时延。
在接口222上提供的信号在该实施例中可以是多比特信号。该多比特信号例如可以具有与第一信号206相同的或者基本上相同的字宽。
在图3C和图3D中阐明的实施例中，在来自图3A的传感器装置200中，此外还设置有抽取滤波器300。抽取滤波器设立为提供具有减少的或减小的采样率的信号302，如下文还更详细地予以描述的那样。可替选于抽取滤波器300或者除了抽取滤波器300以外，可以设置引起采样率的提高的滤波器、例如内插滤波器。
在不同的实施例中，在图3B中所阐明的第二滤波器214或其功能附加地可以在第一滤波器208中或者在抽取滤波器300中来实施。
在图3C中所阐明的实施例中，抽取滤波器300关于信号流布置在模数转换器202与第一滤波器208之间。在图3D中所阐明的实施例中，抽取滤波器300关于信号流布置在第一滤波器208与接口222之间。在不同的实施例中的具有抽取滤波器300的传感器装置200不再是线性非时变系统，如这在图3A、3B的实施例中是这种情况。就这点而言，当传感器装置的所使用的滤波器具有相同的滤波器系数时，来自图3C的传感器装置200的在接口222上提供的信号与来自图3D的在接口222上提供的信号不同。
在接口222上提供的信号在这些实施例中可以分别是多比特信号。
明确地，当传感器装置的信号要应用特定地在较低的采样率上来提供时，图3C示出了具有群时延优化的传感器装置。
为了减小采样率，可以使用抽取滤波器300。该抽取滤波器可以引起低通滤波和采样率减小。
来自图3D的实施例此外还示出，第一滤波器208也可以被置于第一信号的较高的采样率上。
借助抽取滤波器，可选地、例如可以取消调制器和/或第二滤波器。从在下文还更详细地予以描述的图6B和图7中可看出群时延的比较，由此能认识到，具有多比特接口的应用实例引起附加地改善群时延。
模数转换器例如是三阶西格玛德尔塔模数转换器。抽取滤波器例如可以是三阶梳形滤波器。
图4A、4B此外还更为详细地示出了呈有限脉冲响应滤波器形式的第一滤波器208，例如呈二阶有限脉冲响应滤波器形式的第一滤波器208。第一滤波器是所描述的根据不同的实施例的传感器装置的部分。有限脉冲响应滤波器工作在时间离散的数字范围中，并且在每个处理步骤中提供如下输出信号：所述输出信号与同第一缩放参数（Skalierungsparameter）（c0）相乘的当前的输入信号有关，例如c0=1227。输入信号可以是由第一滤波器208接收的信号。
由第一滤波器208输出的第二信号210此外还与同所关联的第二缩放参数c1（例如c1=-2411）相乘的先前的输入信号或者采样值有关，并且与同第三缩放参数c2（例如c2=1185）相乘的倒数第二的输入信号有关。第二信号210是经过缩放的输入采样值、经过缩放的先前的输入采样值和经过缩放的倒数第二的输入采样值之和。
例如，第一滤波器是二阶FIR滤波器，其中截止频率在大约20kHz处。
在图4A中所阐明的第二滤波器为了使传感器装置稳定而起作用，并且例如是三阶波数字滤波器（Wellendigitalfilter），例如是切比雪夫滤波器，例如是具有在70kHz处的截止频率的滤波器。
在一实施例中，第二滤波器可以设立为FIR滤波器。
图4C更为详细地示出了根据不同的实施例的传感器装置200的抽取滤波器300，该传感器装置200基本上对应于所描述的实施例。
抽取滤波器可以单级地或者多级地来设立。
图4C例如示出了两级的三阶抽取滤波器300，该两级的三阶抽取滤波器300具有第一级404和第二级406，该第一级404提供被抽取的信号402，该第二级406提供抽取滤波器300的信号302。第二级406可以进一步减小被抽取的信号402的采样率。由此，例如任意的抽取都是可能的，例如按在从2到48的范围中的因数（um einen Faktor）来抽取。
抽取滤波器或抽取滤波器的一级例如可以设立为梳形滤波器（comb filter）。抽取滤波器的阶数可以对应于模数转换器的阶数。
可替选于抽取滤波器或者除了抽取滤波器以外，可以在传感器装置中设置内插滤波器，以便提高采样率。与呈带阻滤波器和/或带通滤波器形式的第二滤波器组合，由此可以在预给定的频率范围中使与频率有关的幅度响应平滑或者衰减，或设定（einstellen）应用特定地预给定的采样率。
在不同的实施例中，传感器装置可以具有唯一的滤波器，该唯一的滤波器履行第一滤波器、第二滤波器和/或抽取滤波器（或内插滤波器）的所描述的功能，例如在图5A、图5B中描述的幅度响应和相位响应。换言之：第一滤波器和第二滤波器（也就是其功能性）可以在唯一的滤波器中来实施。该唯一的滤波器也可以称作总滤波器（Gesamtfilter）。换言之：该总滤波器具有第一滤波器、第二滤波器和/或抽取/内插滤波器。可替选地，总滤波器具有第一滤波器的功能、第二滤波器的功能和/或抽取/内插滤波器的功能。
第一滤波器和/或第二滤波器在不同的实施例中可以是零阶滤波器、一阶滤波器、二阶滤波器、三阶滤波器或者还可以是更高阶的滤波器，只要该滤波器履行所描述的功能即可。例如，第一滤波器具有随频率升高而正升高的相位响应。第二滤波器例如设立为减小高频信号的幅度。
图5A和图5B示出了上文所描述的传感器装置的实施例的第一滤波器的频率响应的表示500、510。第一滤波器实施为二阶FIR滤波器。第一滤波器的在图5A、图5B中所阐明的实例502、504、506、508具有有振荡能力的系统的不同的衰减值。（归一化的）衰减可以具有在0到1之间的值，其中在值为0的情况下存在谐振器，而在为值1的情况下抑制任意振荡。第一实例502在这四个实例502、504、506、508中具有最大衰减，而第四实例508在这四个实例502、504、506、508中具有最小衰减。第二实例504和第三实例506是中间值。
图5A、图5B中的x轴110示出了单位为Hz的频率。在图5A中，y轴120示出了通过第一滤波器的单位为秒的群时延120。在图5B中，y轴512示出了单位为dB的增益。负增益对应于在第一滤波器中接收的信号在穿过第一滤波器时的信号幅度的衰减。
在图5A和图5B中示出了通过具有不同截止频率的第一滤波器的信号的群时延120和增益512。
在所表示的从大约100Hz到大约4kHz的频率范围中，群时延120和增益512基本上是线性相关的或基本上恒定的，也就是与由第一滤波器接收的信号的频率110无关。因此，在该频率范围中，基本上1对1地映射由第一滤波器接收的信号。
在该频率范围中具有高的但是小于零的群时延的第一滤波器在大约10kHz到大约40kHz之间的频率范围中具有比如下第一滤波器更小的群时延和小的增益或更大的衰减：该第一滤波器在从大约100Hz到大约3kHz的频率范围中具有较小的群时延。通过第一滤波器的群时延与第一滤波器的截止频率有关。截止频率越大，则在从大约100Hz到大约3kHz的频率范围中的群时延越小，但是在大约10kHz到大约40kHz之间的频率范围中的信号的衰减（参见图5B）也越大。
传感器装置的传感器的谐振频率可以布置在大约10kHz到大约30kHz之间的频率范围中，第一滤波器与该传感器相连，也就是由第一滤波器提供的信号基于由传感器提供的信号。因此，第一滤波器可以适于使传感器装置的传感器的振荡衰减。第一滤波器在大致19kHz处的强烈的谐振峰导致传感器的信号的信噪比减少，这可能是不期望的性质。
信号的在图5B中所阐明的正增益在高频范围中（例如从40kHz起）可能导致要不然基本上可忽略的频率范围的幅度的显著放大。例如，传感器的模拟信号在该范围中的幅度是小的，并且是基本上可忽略的。借助在该频率范围中通过第一滤波器的信号的增益，可以对调制器进行过调制（uebersteuern）。（具有例如从40kHz起的截止频率的例如呈低通滤波器或者带通滤波器形式的）第二滤波器可以对高频成分进行滤波，使得防止调制器的过调制。
换言之：在第二滤波器的通带（Passband）范围中，幅度响应、也就是第一滤波器的增益是扁平的，而较高的频率通过第一滤波器来放大。第二滤波器因此使该装置稳定，并且防止调制器的过调制。
正的群时延又与第二滤波器相联系。为了针对整个装置获得优化的群时延，第一滤波器和第二滤波器因而彼此相协调。第二滤波器具有尽可能低的截止频率，例如将近第二滤波器的频带界限。第一滤波器具有尽可能高的截止频率。由此一方面确保整个装置的稳定性。此外，由此可以将整个装置的（正的）群时延保持得尽可能小。由此，获得具有优化的群时延的传感器装置。
如果应用特定地允许或者期望多比特输出信号（也称作m比特或者Multi-Bit），则第二滤波器是可选的或者可以具有非常高的通过频率。由传感器装置提供的信号的字宽（也就是比特数）可以借助上面所描述的调制器或者抽取或内插滤波器而设定到预给定的值上。所预给定的值可以具有在从1比特到例如1024比特的范围中的值，例如在从1比特到例如128比特、到例如64比特、到例如32比特、到例如16比特、到例如8比特、到例如4比特、到例如2比特的范围中的值。然而，并不需要给所述的比特的每个比特都关联一个幅度信息。例如，较高的比特可以关联给高频信号成分，但是该高频信号成分被第二滤波器阻塞。但是，较高的比特数可以应用特定地对于其他信号处理而言是必需的。由此，以连接在下游的方式例如可以省去其他调制器或者抽取/内插滤波器，或该其他调制器或者抽取/内插滤波器可以是可选的。
图6A、图6B示出了传感器装置的群时延的曲线图600、610。表示的是：MEMS结构604的频率响应，根据图9的传统的麦克风装置602的频率响应，根据所述的实施例之一的带有低通滤波器和调制器的实施例606的频率响应，和根据所述的实施例之一的没有低通滤波器、抽取滤波器或者调制器（也就是仅具有第一滤波器）的实施例608的频率响应。x轴110示出了单位为Hz的频率，而y轴120示出了单位为秒的通过相应的传感器装置的群时延120。
从图6A、图6B中可看出的是，根据不同的实施例的传感器装置具有比传统的传感器装置更小的群时延，以及具有比在这些传感器装置中使用的MEMS更小的群时延。较小的群时延允许对干扰信号的较强的衰减，如在图1中所描述的那样。这能够实现提供具有改善的信噪比的传感器装置。在没有第二滤波器的情况下，也就是在实例608中，群时延相对于带有第二滤波器的实例606此外还可以被进一步减小，因为取消了通过第二滤波器提高信号的群时延。
图7示出了传感器装置的群时延的曲线图700。根据所述的实施例中的带有抽取滤波器的实施例，表示的是具有抽取滤波器702、704、708、710的实施例的MEMS结构604的频率响应，所述抽取滤波器702、704、708、710具有不同的抽取级（710：因数4，708；因数8，704；因数16，702；因数24）。抽取滤波器在此可以单级地或者多级地设立。在多级抽取滤波器中，各个级可以具有相同的或者不同的抽取因数。抽取因数或因数说明了采样率被减小的程度。
x轴110示出了单位为Hz的频率，而y轴120示出了单位为秒的通过相应的传感器装置的群时延120。
从图7中可看出的是，随着因数增加，也就是随着采样率减小，群时延在所阐明的信号范围中（例如对于大于1kHz的频率而言）明显更大。相对应地，借助群时延和采样率构成的折衷，可以应用特定地确定优化的群时延。
图8示出了根据不同的实施例的用于信号处理的方法的简图。该方法800具有：提供S1模拟信号，将该模拟信号转换S2成数字的第一信号并且将该第一信号处理S3成第二信号。第一信号具有第一群时延，而第二信号具有第二群时延，其中第二群时延小于第一群时延。第一信号具有第一字宽，而第二信号具有第二字宽，其中第二字宽小于第一字宽。
信号处理例如可以借助上面所描述的电路装置执行。该电路装置例如可以构造为压力传感器装置，或者具有这种压力传感器装置。可替选地或者附加地，该电路装置可以构造为麦克风装置，或者具有这种麦克风装置。
模拟信号例如可以借助传感器装置的传感器的膜片的偏转来产生。膜片例如是微机电结构或者具有这种微机电结构。
将第一信号处理S3成第二信号可以借助信号穿过第一滤波器进行，该第一滤波器例如是或者具有FIR滤波器、例如二阶FIR滤波器。
第一滤波器可以具有在从大约16kHz到大约30kHz的范围中的截止频率，例如在从大约16kHz到大约22kHz的范围中的截止频率。第一滤波器可以设立为使得：第一信号在一频率范围中具有群时延最小值，其中该电路装置在该频率范围中具有谐振频率。第一滤波器例如可以设立为，第一信号在从大约20Hz到大约4kHz的频率范围中具有小于等于0dB的增益。
可替选地或者附加地，将第一信号处理S3成第二信号可以借助信号穿过第二滤波器进行，该第二滤波器例如是低通滤波器或者具有低通滤波器。第二滤波器可以具有大于等于20kHz的截止频率。
关于图1至图8来描述的实例1是一种电路装置，该电路装置具有传感器。该传感器设立为提供模拟信号。此外，该电路装置还具有模数转换器，该模数转换器设立为接收模拟信号并且提供第一信号。此外，该电路装置还具有第一滤波器，该第一滤波器设立用于提供第二信号。此外，该电路装置还具有第二滤波器，该第二滤波器设立为提供第三信号。此外，该电路装置还具有调制器，该调制器设立为提供第四信号。第一滤波器、第二滤波器和调制器与模数转换器相连，以致第一信号被处理或被转换或者被改动成第四信号。由第一滤波器接收的信号具有第一群时延，并且第一滤波器设立为，处理由第一滤波器接收的信号，以致由第一滤波器输出的第二信号具有第二群时延，其中第二群时延小于第一群时延。第二滤波器设立为频率选择滤波器，以处理由第二滤波器接收的信号，以致由第二滤波器接收的信号在预给定的频率范围中的幅度被减小。该预给定的频率范围具有大于20kHz的频率。
这能够实现减小该传感器装置中的信号的群时延。由此，可以较强地衰减干扰性的环境信号，而在此没有丢失信息。以此，可以改善传感器装置的信噪比，并且以此可以改善其灵敏度。此外，防止调制器的过载。
在实例2中，实例1的主题此外还可以具有，第一滤波器设立用于接收第一信号，第二滤波器设立用于接收第二信号，并且调制器设立用于接收第三信号。
在实例3中，实例1或者实例2的主题此外还可以具有：该电路装置构造为压力传感器装置，或者具有这种压力传感器装置。
在实例4中，实例1至实例3中的一个实例的主题此外还可以具有：该电路装置构造为麦克风装置，或者具有这种麦克风装置。
在实例5中，实例1至实例4中的一个实例的主题此外还可以具有：该传感器具有膜片，其中膜片从静止位置的偏转产生模拟信号。
在实例6中，实例5的主题此外还可以具有：该膜片是微机电结构或者具有微机电结构。
在实例7中，实例1至实例6中的一个实例的主题此外还可以具有：第一滤波器是FIR滤波器或者具有FIR滤波器。
在实例8中，实例1至实例7中的一个实例的主题此外还可以具有：第一滤波器是二阶FIR滤波器或者具有二阶FIR滤波器。
在实例9中，实例1至实例8中的一个实例的主题此外还可以具有：该第一滤波器具有在从大约16kHz到大约22kHz的范围中的截止频率。
在实例10中，实例1至实例9中的一个实例的主题此外还可以具有：第一滤波器设立为，第一信号在一频率范围中具有群时延最小值，其中该电路装置在该频率范围中具有谐振频率。
在实例11中，实例1至实例10中的一个实例的主题此外还可以具有：该第一滤波器设立为，第一信号在从大约20Hz到大约20kHz的频率范围中具有小于等于0dB的增益。
在实例12中，实例1至实例11中的一个实例的主题此外还可以具有：第二滤波器是低通滤波器或者具有低通滤波器。
在实例13中，实例1至实例12中的一个实例的主题此外还可以具有：该第二滤波器具有在从大约40kHz到大约80kHz的范围中的截止频率。
在实例14中，实例1至实例13中的一个实例的主题此外还可以具有：第四信号具有第三群时延，并且模拟信号具有第四群时延，其中第三群时延在从大约20Hz到大约20kHz的频率范围中小于第四群时延。
在实例15中，实例1至实例13中的一个实例的主题此外还可以具有总滤波器，其中该总滤波器具有第一滤波器和第二滤波器，或者其中该总滤波器具有第一滤波器的功能和第二滤波器的功能。
在关于图1至图8描述的实例16中，用于信号处理的方法具有：提供模拟信号，将该模拟信号转换成数字的第一信号；将该第一信号处理成第二信号，其中该第一信号具有第一群时延，并且该第二信号具有第二群时延，其中第二群时延小于第一群时延；而且其中该第一信号具有第一字宽，并且该第二信号具有第二字宽，其中第二字宽小于第一字宽。
关于图1至图8描述的实例17是一种电路装置，该电路装置具有传感器。该传感器设立为提供模拟信号。此外，该传感器装置还具有模数转换器，该模数转换器设立为接收模拟信号并且提供第一信号。此外，该传感器装置还具有第一滤波器，该第一滤波器设立为接收基于第一信号的信号和提供第二信号。第一滤波器设立为，以致在从大约20Hz到大约10kHz的频率范围中未经放大地或者基本上未经放大地允许第二信号通过。该滤波器此外还设立为，以致第二信号至少从大于大约20kHz的预给定的频率起具有大于0dB的增益。
这引起第一信号的群时延的减小。
例如除了归因于电流纹波的增益之外，未经放大地或基本上未经放大地允许由第一滤波器接收的信号通过可以理解为在该频率范围中将所接收的信号1对1地映射到所提供的（第二）信号。未经放大的或基本上未经放大的允许通过可以在该频率范围中例如具有在从-3dB到+3dB的范围中的增益。
例如，第一滤波器可以设立为，从大约20kHz的频率起放大所接收的信号，也就是具有大于0dB的幅度增益。然而，该增益也可以从大于10kHz的频率起大于0dB，参见例如图5B中的信号曲线502的变化过程。换言之：增益并不一定从大约20kHz的频率起才在绝对值上大于0dB。
从大约20kHz的频率起的增益可以具有线性的或者基本上线性的变化过程。增益与频率的线性的或者基本上线性的相关性涉及单位为分贝（dB）的信号增益在频率的对数表示中（in logarithmischer Darstellung der Frequenz）的表示，例如参见图5B中针对从20kHz的频率起的信号增益。线性相关性的意思是，信号的与频率有关的增益响应的变化过程可以通过直线来近似。信号的增益在给定的频率的情况下在此可以略微偏离该直线在该频率处的值。信号的增益例如可以处于该直线的增益值的大约±10%、例如±5%的范围中。在这样的偏差的情况下，还可以以基本上线性的相关性为出发点。
针对由滤波器接收的信号基于另外的所提供的信号的情况，要理解为使得：所接收的信号与所提供的信号相同，或者在它被滤波器接收之前，该所提供的信号首先还被另外处理，例如通过另外的滤波器来处理。
在实例18中，实例17的传感器装置此外还具有第二滤波器，该第二滤波器与模数转换器相连，并且设立为提供基于第一信号的第三信号。
在实例19中，实例18的传感器装置此外还具有，第二滤波器设立为频率选择滤波器，以处理被第二滤波器接收的信号，以致由第二滤波器接收的信号的幅度在预给定的频率范围中被减小，其中该预给定的频率范围具有大于20kHz的频率。
在实例20中，实例17至实例19的传感器装置此外还具有调制器，该调制器与模数转换器相连，并且设立为提供基于第一信号的第四信号。
在实例21中，实例17至20的传感器装置此外还具有抽取滤波器，该抽取滤波器与模数转换器相连，并且设立为提供基于第一信号的第五信号。
在实例22中，实例17至21的传感器装置此外还具有接口，用于提供第六信号，所述第六信号基于第二信号，其中所述接口设立用于向在电路装置外部的环境提供第六信号。
在实例23中，实例22的传感器装置此外还具有，第六信号是多比特信号。
在实例24中，实例17至实例23的传感器装置此外还具有：该电路装置构造为压力传感器装置，或者具有这种压力传感器装置。
在实例25中，实例17至实例24的传感器装置此外还具有：该电路装置构造为麦克风装置，或者具有这种麦克风装置。
在实例26中，实例17至实例25的传感器装置此外还具有：该传感器具有膜片，其中该膜片从静止位置的偏转产生模拟信号。
在实例27中，实例26的传感器装置此外还具有：该膜片是微机电结构或者具有微机电结构。
在实例28中，实例17至实例27的传感器装置此外还具有：该第一滤波器是FIR滤波器或者具有FIR滤波器。
在实例29中，实例17至实例28的传感器装置此外还具有：第一滤波器是二阶FIR滤波器或者具有二阶FIR滤波器。
在实例30中，实例17至实例29的传感器装置此外还具有：该第一滤波器具有在从大约16kHz到大约22kHz的范围中的截止频率。
在实例31中，实例17至实例30的传感器装置此外还具有：第一滤波器设立为，第一信号在一频率范围中具有群时延最小值，其中该电路装置在该频率范围中具有谐振频率。
在实例32中，实例18至实例31的传感器装置此外还具有：第二滤波器是低通滤波器或者具有低通滤波器。
在实例33中，实例18至实例32的传感器装置此外还具有：该第二滤波器具有在从大约40kHz到大约80kHz的范围中的截止频率。
在实例34中，实例17至实例33的传感器装置此外还具有：由传感器装置提供的信号具有第一群时延，并且模拟信号具有第二群时延，其中第一群时延在从大约20Hz到大约20kHz的频率范围中小于第二群时延。
在实例35中，实例18至实例34的传感器装置此外还具有总滤波器，其中该总滤波器具有第一滤波器和第二滤波器，或者其中该总滤波器具有第一滤波器的功能和第二滤波器的功能。
在关于图1至图8描述的实例36中，描述了一种用于信号处理的方法。该方法具有：提供模拟信号，将模拟信号转换成数字的第一信号并且将第一信号处理成第二信号。第一信号具有第一群时延，并且第二信号具有第二群时延，其中第二群时延小于第一群时延。
该方法可以要求上面描述的传感器装置，或者利用这种传感器装置来执行。
在实例37中，实例36的方法此外还具有，第一信号具有第一字宽，并且第二信号具有第二字宽，其中第二字宽小于第一字宽。
尽管本发明首先参照确定的实施形式已被示出和被描述，但是本领域技术人员所熟悉的那些实施形式要被理解，关于构建方案和细节可以对其进行很多改变，而不偏离于本发明的范围和本质，如其通过随后的权利要求来限定的那样。本发明的范围因而通过附上的权利要求来确定，并且有意包括落于权利要求的字面含义或者等同范围内的所有改变。
应注意的是如下实际情况：这里解释的功能块不应设计为以致这些功能块的意思是相对应的功能性一定在唯一的硬件组成部分中或者在唯一的设备中实施。替代于此地，不同的功能性可以分布到不同的设备上，或者在唯一的设备中实施。例如，传感器装置的源极跟随器、放大器、模数转换器、音响调节设备和调制器在数个实例中可以实施为唯一的ASIC或者唯一的设备，而它们在另外的实例中可以在使用两个或者更多个分离的设备的情况下予以实施。

Claims (22)

1.一种电路装置（200），其具有：
传感器，该传感器设立为提供模拟信号（204）；
模数转换器（202），该模数转换器（202）设立为接收所述模拟信号（204）并且提供第一信号（206）；
第一滤波器（208），该第一滤波器（208）设立为接收基于所述第一信号（206）的信号并且提供第二信号（210）；
其中所述第一滤波器（208）设立为使得：
•在从20Hz到10kHz的频率范围中，未经放大地或者基本上未经放大地允许所述第二信号（210）通过，以及
•所述第二信号（210）至少从预给定的频率起具有大于0dB的增益，该预给定的频率大于20kHz。
2.根据权利要求1所述的电路装置（200），此外还具有：
第二滤波器（214），所述第二滤波器（214）与所述模数转换器（202）相连，并且设立为提供基于所述第一信号的第三信号（216）。
3.根据权利要求2所述的电路装置（200），
其中，所述第二滤波器（214）设立频率选择滤波器，以处理由所述第二滤波器接收的信号，以致减小所述由所述第二滤波器（214）接收的信号在预给定的频率范围中的幅度，其中所述预给定的频率范围具有大于20kHz的频率。
4.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），此外还具有：
调制器（218），所述调制器（218）与所述模数转换器（202）相连并且设立为提供基于所述第一信号的第四信号（220）。
5.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），此外还具有：
抽取滤波器，所述抽取滤波器与所述模数转换器（202）相连，并且设立为提供基于所述第一信号的第五信号。
6.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），此外还具有接口，用于提供第六信号，所述第六信号基于所述第二信号，其中所述接口设立用于向在电路装置外部的环境提供所述第六信号。
7.根据权利要求6所述的电路装置（200），
其中，所述第六信号是多比特信号。
8.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述电路装置构造为压力传感器装置，或者具有压力传感器装置。
9.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述电路装置构造为麦克风装置，或者具有麦克风装置。
10.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述传感器具有膜片，其中所述膜片从静止位置的偏转产生所述模拟信号（204）。
11.根据权利要求10所述的电路装置（200），
其中，所述膜片是微机电结构或者具有微机电结构。
12.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述第一滤波器（208）是FIR滤波器或者具有FIR滤波器。
13.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），其中，所述第一滤波器（208）是二阶FIR滤波器或者具有二阶FIR滤波器。
14.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述第一滤波器（208）具有在从16kHz到22kHz的范围中的截止频率。
15.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述第一滤波器（208）设立为，所述第一信号（206）在一频率范围中具有群时延最小值，其中所述电路装置在该频率范围中具有谐振频率。
16.根据权利要求2或3所述的电路装置（200），
其中，所述第二滤波器（214）是低通滤波器或者具有低通滤波器。
17.根据权利要求2或3所述的电路装置（200），
其中，所述第二滤波器（214）具有在从40kHz到80kHz的范围中的截止频率。
18.根据权利要求1至3之一所述的电路装置（200），
其中，所述第一滤波器的相位响应是引起负的群时延的正的相位响应。
19.根据权利要求18所述的电路装置（200），
其中，由所述电路装置提供的所述第二信号（210）具有如下群时延：所述群时延在从20Hz到20kHz的频率范围中小于所述模拟信号（204）的群时延。
20.根据权利要求2或3所述的电路装置（200），其具有总滤波器，
其中所述总滤波器具有所述第一滤波器（208）和所述第二滤波器（214），或者
其中所述总滤波器具有所述第一滤波器（208）的功能和所述第二滤波器（214）的功能。
21.一种用于利用根据权利要求1至20之一所述的电路装置（200）来处理信号的方法（800），该方法具有：
提供（S1）模拟信号；
将所述模拟信号转换（S2）成数字的第一信号；
利用至少第一滤波器来将所述第一信号处理（S3）成第二信号，其中所述第一滤波器的相位响应是引起负的群时延的正的相位响应；
其中所述第一信号具有第一群时延，并且所述第二信号具有第二群时延，其中所述第二群时延小于所述第一群时延。
22.根据权利要求21所述的用于处理信号的方法，其中，所述第一信号具有第一字宽，并且所述第二信号具有第二字宽，其中所述第二字宽小于所述第一字宽。
CN201710550564.6A 2016-07-07 2017-07-07 具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法 Active CN107592095B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016112488.5 2016-07-07
DE102016112488 2016-07-07
DE102016116421.6 2016-09-02
DE102016116421.6A DE102016116421A1 (de) 2016-07-07 2016-09-02 Sensoranordnung mit optimierter gruppenlaufzeit und verfahren zur signalverarbeitung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107592095A CN107592095A (zh) 2018-01-16
CN107592095B true CN107592095B (zh) 2021-04-09

Family

ID=60676647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710550564.6A Active CN107592095B (zh) 2016-07-07 2017-07-07 具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10034089B2 (zh)
CN (1) CN107592095B (zh)
DE (1) DE102016116421A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10348326B2 (en) 2017-10-23 2019-07-09 Infineon Technologies Ag Digital silicon microphone with interpolation
US10736195B2 (en) * 2018-02-07 2020-08-04 Maxim Integrated Products, Inc. Matched filter techniques configured to fire led using a sloped response
RU2723983C1 (ru) * 2019-08-16 2020-06-18 Сергей Федорович Аткишкин Измеритель частоты СВЧ сигналов на линиях задержки с отрицательным временем групповой задержки
US20210235200A1 (en) * 2020-01-27 2021-07-29 Infineon Technologies Ag Configurable Microphone Using Internal Clock Changing
US20210229980A1 (en) * 2020-01-27 2021-07-29 Infineon Technologies Ag Configurable microphone using internal clock changing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1895001A (zh) * 2003-12-15 2007-01-10 索尼株式会社 音频信号处理装置和音频信号再现系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7043041B2 (en) * 2000-10-04 2006-05-09 Sonionmicrotronic Nederland B.V. Integrated telecoil amplifier with signal processing
DE10103812B4 (de) * 2001-01-29 2006-08-31 Siemens Ag Anordnung zum Laufzeitausgleich einer durch eine Nachbildung eines Hochfrequenzsignals auftretenden Laufzeitdifferenz
DE50204018D1 (de) * 2001-01-29 2005-09-29 Siemens Ag Anordnung zum laufzeitausgleich einer durch eine nachbildung eines hochfrequenzsignals auftretenden laufzeitdifferenz
DK2177053T3 (en) * 2007-07-17 2014-06-16 Phonak Ag A method for producing a signal which is audible by an individual
US7860464B2 (en) * 2007-09-28 2010-12-28 Broadcom Corporation Method and system for a programmable local oscillator generator based on quadrature mixing using a phase shifter
US8655936B2 (en) * 2008-06-23 2014-02-18 Kapik Inc. System and method for processing a signal with a filter employing FIR and IIR elements
CN103155032B (zh) * 2010-08-27 2016-10-19 诺基亚技术有限公司 用于去除非所需声音的麦克风装置和方法
CN104012117A (zh) * 2012-12-19 2014-08-27 美商楼氏电子有限公司 具有升频器的数字麦克风
US10659889B2 (en) 2013-11-08 2020-05-19 Infineon Technologies Ag Microphone package and method for generating a microphone signal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1895001A (zh) * 2003-12-15 2007-01-10 索尼株式会社 音频信号处理装置和音频信号再现系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20180014124A1 (en) 2018-01-11
DE102016116421A1 (de) 2018-01-11
US10034089B2 (en) 2018-07-24
CN107592095A (zh) 2018-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107592095B (zh) 具有优化的群时延的传感器装置和用于信号处理的方法
CN109565636B (zh) 麦克风组件、半导体管芯、通信装置及操作麦克风的方法
US9602924B2 (en) Microphone with programmable frequency response
CN112770226B (zh) 电容式传感器组件和半导体管芯
US7365669B1 (en) Low-delay signal processing based on highly oversampled digital processing
US20110051954A1 (en) Signal conditioner with suppression of interfering signals
US6249237B1 (en) System and method for bandpass shaping in an oversampling converter
JP2007522741A (ja) デジタル・マイクロフォン
US9282406B2 (en) Digital microphone with frequency booster
KR102172831B1 (ko) 마이크로폰 신호를 생성하는 방법 및 마이크로폰 패키지
US10325584B2 (en) Active noise cancelling device and method of actively cancelling acoustic noise
US11218804B2 (en) System and method for calibrating microphone cut-off frequency
CN111630873B (zh) 传感器装置和麦克风组件
CN108358159B (zh) 微机电系统（mems）电路和用于重构干扰参量的方法
CN111095948B (zh) 用于减少麦克风噪声的系统和方法
US11536757B2 (en) Capacitive sensor assemblies and electrical circuits therefor
JP4658924B2 (ja) フィルタ回路およびそれを利用した再生装置
EP4351003A1 (en) Sigma-delta adc circuit with bias compensation and microphone circuit having a sigma-delta adc circuit with bias compensation
EP4344067A1 (en) Multi-mode sigma-delta adc circuit and microphone circuit having a multi-mode sigma-delta adc circuit
KR20070021148A (ko) 디지털 마이크로폰
US20180098159A1 (en) In-ear microphone
JP2002247683A (ja) 内部ａ／ｄ変換器を備えたマイクロホン

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant