CN107920319A - 麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种麦克风，包括：微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号；模拟信号集成电路的偏压输出端与微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接，用于为微电机系统麦克风器件提供偏压值，偏压值为模拟信号，偏压值与微电机系统麦克风器件感知声音信号的灵敏度相匹配；数字信号集成电路的信号输入端与微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接，用于处理微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。本发明实施例提供的技术方案，通过模拟信号集成电路为微电机系统麦克风器件提供可调整的偏压值，保证了麦克风的预期信噪比。
Description
技术领域
本发明实施例涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风。
背景技术
随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多。人们对通话质量的要求越来越高。目前应用较多的是微电机系统麦克风(micro electro mechanical systemmicrophone，MEMS)。
MEMS麦克风采用电容式的原理。当感受到外部的音频声压信号后，改变电容容量，再通过后续集成电路将电容变化转化为电压信号的变化并进行输出。
对于相同幅值的声波信号，提供给麦克风的偏压越高，麦克风的灵敏度越高，现有技术中MEMS麦克风中使用数字信号集成电路为麦克风提供的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种麦克风，解决了现有技术中MEMS麦克风中为电容的两个极板提供的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差的问题。
本发明实施例提供了一种麦克风，包括：
微电机系统麦克风器件、模拟信号集成电路和数字信号集成电路；
所述微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号；
所述模拟信号集成电路的偏压输出端与所述微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接，用于为所述微电机系统麦克风器件提供偏压值，所述偏压值为模拟信号，所述偏压值与所述微电机系统麦克风器件感知所述声音信号的灵敏度相匹配；
所述数字信号集成电路的信号输入端与所述微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接，用于处理所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。
可选的，所述模拟信号集成电路的电源端和所述数字信号集成电路的电源端电连接，所述模拟信号集成电路的接地端与所述数字信号集成电路的接地端电连接。
可选的，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述模拟信号集成电路的电源端和所述数字信号集成电路的电源端电连接，用于与所述模拟信号集成电路和所述数字信号集成电路提供电源。
可选的，所述模拟信号集成电路的信号输入端悬空，所述模拟信号集成电路的信号输出端悬空。
可选的，所述数字信号集成电路的信号输出端用于输出处理之后的所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。
可选的，所述数字信号集成电路的时钟信号端，用于接入时钟信号。
可选的，所述微电机系统麦克风器件包括第一电极和第二电极，所述微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变所述第一电极和所述第二电极之间的距离，以改变所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号；
所述微电机系统麦克风器件的第一电极与所述微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接电连接，所述微电机系统麦克风器件的第二电极与所述微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接。
可选的，所述微电机系统麦克风器件为麦克风芯片，所述麦克风芯片包括振膜和背极板，所述振膜作为所述第一电极，所述背极板作为所述第二电极。
可选的，所述麦克风芯片还包括芯片衬底；
设置在所述芯片衬底上的第一绝缘层；
所述振膜设置在所述第一绝缘层上；
设置在所述振膜上的第二绝缘层；
所述背极板设置在所述第二绝缘层上。
本实施例提供的麦克风，通过模拟信号集成电路为微电机系统麦克风器件的偏压输入端提供可调整的偏压值，来解决现有技术中数字MEMS麦克风中为电容的两个极板提供的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差的问题，保证了麦克风的预期信噪比。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种麦克风的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种麦克风的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的麦克风芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种麦克风，参见图1，该麦克风包括：微电机系统麦克风器件10、模拟信号集成电路20和数字信号集成电路30。微电机系统麦克风器件10用于根据接收到的声音信号，改变微电机系统麦克风器件信号输出端11输出的电信号。模拟信号集成电路20的偏压输出端21与微电机系统麦克风器件10的偏压输入端12电连接，用于为微电机系统麦克风器件提供偏压值，偏压值为模拟信号，偏压值与微电机系统麦克风器件感知声音信号的灵敏度相匹配。数字信号集成电路30的信号输入端31与微电机系统麦克风器件10的信号输出端11电连接，用于处理微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。
需要说明的是，模拟信号集成电路可以为模拟ASIC，数字信号集成电路可以为数字ASIC。
对于相同幅值的声波信号，提供给麦克风的偏压越高，麦克风的灵敏度越高，现有技术中MEMS麦克风中使用数字信号集成电路，例如数字ASIC为麦克风提供的偏压值为固定值，且无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差。
模拟信号集成电路20提供的偏压值为模拟信号，数值是连续变化的，相比数字信号，可以提供与微电机系统麦克风器件预期灵敏度相匹配的偏压值，预期灵敏度指的是与预期信噪比相匹配的灵敏度。
本实施例提供的麦克风，通过模拟信号集成电路为微电机系统麦克风器件的偏压输入端提供可调整的偏压值，来解决现有技术中数字MEMS麦克风中为电容的两个极板提供的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差的问题，保证了麦克风的预期信噪比。
实施例二
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种麦克风，参见图2该麦克风包括的模拟信号集成电路20的电源端22和数字信号集成电路30的电源端32电连接，模拟信号集成电路20的接地端23与数字信号集成电路30的接地端33电连接。
可选的，还包括电源模块40，电源模块40分别与模拟信号集成电路20的电源端22和数字信号集成电路30的电源端32电连接，用于与模拟信号集成电路和数字信号集成电路提供电源。
可选的，模拟信号集成电路20的信号输入端24悬空，模拟信号集成电路20的信号输出端25悬空。可选的，数字信号集成电路30的信号输出端34用于输出处理之后的微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。可选的，数字信号集成电路30的时钟信号端35，用于接入时钟信号。可选的，数字信号集成电路30的偏压输出端36悬空。
本发明实施例提供的麦克风，通过模拟信号集成电路为微电机系统麦克风器件的偏压输入端提供与微电机系统麦克风器件预期灵敏度相匹配的模拟信号的偏压值，具体的，模拟信号集成电路20的信号输入端24悬空，模拟信号集成电路20的信号输出端25悬空。数字信号集成电路30的信号输出端34用于输出处理之后的微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。数字信号集成电路30的偏压输出端36悬空，来解决现有技术中数字MEMS麦克风中为电容的两个极板提供的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差的问题，保证了麦克风的预期信噪比。
在上述技术方案的基础上，本发明实施例对微电机系统麦克风器件进一步做了限定，该麦克风包括的微电机系统麦克风器件10微电机系统麦克风器件包括第一电极和第二电极，微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变第一电极和第二电极之间的距离，以改变微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。微电机系统麦克风器件的第一电极与微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接电连接，微电机系统麦克风器件的第二电极与微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接。
需要说明的是，在本实施例中，该麦克风是电容式麦克风。
可选的，参见图3，微电机系统麦克风器件10为麦克风芯片100，麦克风芯片100包括振膜101和背极板102，振膜作为第一电极，背极板作为第二电极。
可选的，麦克风芯片100还包括芯片衬底103；设置在芯片衬底103上的第一绝缘层104；振膜101设置在第一绝缘层104上；设置在振膜101上的第二绝缘层105；背极板102设置在第二绝缘层105上。
需要说明的是，振膜101在声音信号的作用下，上下振动，以使振膜和背极板之间的电信号发生变化。
在本实施例中，模拟信号集成电路根据麦克风芯片的预期灵敏度，即可以与预期信噪比相匹配的灵敏度，为振膜和背极板施加与麦克风芯片感知声音信号的灵敏度匹配的偏压值，来解决现有技术中MEMS麦克风中电容麦克风的两个极板上的偏压值为固定值，无法调整，导致麦克风的灵敏度和信噪比的一致性较差的问题，保证了麦克风的预期信噪比。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种麦克风，其特征在于，包括：
微电机系统麦克风器件、模拟信号集成电路和数字信号集成电路；
所述微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号；
所述模拟信号集成电路的偏压输出端与所述微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接，用于为所述微电机系统麦克风器件提供偏压值，所述偏压值为模拟信号，所述偏压值与所述微电机系统麦克风器件感知所述声音信号的灵敏度相匹配；
所述数字信号集成电路的信号输入端与所述微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接，用于处理所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。
2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，
所述模拟信号集成电路的电源端和所述数字信号集成电路的电源端电连接，所述模拟信号集成电路的接地端与所述数字信号集成电路的接地端电连接。
3.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，
还包括电源模块，所述电源模块分别与所述模拟信号集成电路的电源端和所述数字信号集成电路的电源端电连接，用于与所述模拟信号集成电路和所述数字信号集成电路提供电源。
4.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，
所述模拟信号集成电路的信号输入端悬空，所述模拟信号集成电路的信号输出端悬空。
5.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，
所述数字信号集成电路的信号输出端用于输出处理之后的所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号。
6.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，
所述数字信号集成电路的时钟信号端，用于接入时钟信号。
7.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，
所述微电机系统麦克风器件包括第一电极和第二电极，所述微电机系统麦克风器件用于根据接收到的声音信号，改变所述第一电极和所述第二电极之间的距离，以改变所述微电机系统麦克风器件信号输出端输出的电信号；
所述微电机系统麦克风器件的第一电极与所述微电机系统麦克风器件的偏压输入端电连接电连接，所述微电机系统麦克风器件的第二电极与所述微电机系统麦克风器件的信号输出端电连接。
8.根据权利要求7所述的麦克风，其特征在于，
所述微电机系统麦克风器件为麦克风芯片，所述麦克风芯片包括振膜和背极板，所述振膜作为所述第一电极，所述背极板作为所述第二电极。
9.根据权利要求8所述的麦克风，其特征在于，
所述麦克风芯片还包括芯片衬底；
设置在所述芯片衬底上的第一绝缘层；
所述振膜设置在所述第一绝缘层上；
设置在所述振膜上的第二绝缘层；
所述背极板设置在所述第二绝缘层上。
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