CN108419192B - 一种两线车载mems拾音器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种两线车载拾音器，包括：一复用引脚，用于连接汽车信号线的通讯端；一地端引脚，用于连接汽车信号线的地端；取电电路，取电电路的输入端耦接复用引脚，用于从复用引脚获取并存储电能，取电电路的输出端用于输出电能；偏置电源，偏执电源的输入端耦接取电电路的输出端，用于接收取电电路输出的电能并于偏置电源的输出端输出一工作电压；换能器，其电源端耦接于偏置电源的输出端和地端引脚之间；放大单元，其输入端耦接于换能器的信号输出端，其输出端耦接复用引脚，用于放大换能器的信号输出端输出的信号。复用引脚同时做通信线和电源线使用，节约了一根信号线的设置，直接可以将本发明安装于汽车内部。

Description

一种两线车载MEMS拾音器
技术领域
本发明拾音器技术领域，具体是涉及一种两线车载MEMS拾音器。
背景技术
随着汽车系统的升级和应用拓宽，汽车系统智能化要求越来越高，所以汽车对麦克风有了设置需求。但是现有的车载麦克存在一个问题，由于汽车的信号线都是两线形式(通讯线、地端)，而MEMS拾音器的信号线一般都是三线(电源端、地端、通讯线)结构的，所以一般的汽车拾音器应用在车载系统中不能直接接线安装，造成较大的不便。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种两线车载MEMS拾音器，可以直接应用安装在车载系统中，以解决上述问题。
具体技术方案如下：
一种两线车载MEMS拾音器，包括：
一复用引脚，用于连接汽车信号线的通讯端；
一地端引脚，用于连接汽车信号线的地端；
取电电路，所述取电电路的输入端耦接所述复用引脚，用于从所述复用引脚获取并存储电能，所述取电电路的输出端用于输出所述电能；
偏置电源，所述偏执电源的输入端耦接所述取电电路的输出端，用于接收所述取电电路输出的电能并于所述偏置电源的输出端输出一工作电压；
换能器，其电源端耦接于所述偏置电源的输出端和所述地端引脚之间，用于将声音信号转化为电信号；
控制单元，其输入端耦接于所述换能器的信号输出端，其输出端耦接所述复用引脚，用于放大所述换能器的信号输出端输出的信号。
进一步地，所述的拾音器为MEMS拾音器。
进一步地，所述控制单元，包括放大器，所述放大器的输入端耦接于所述换能器的信号输出端；
电压跟随器，所述电压跟随器的输入端耦接于所述放大器的输出端，其输出端耦接于所述复用引脚。
进一步地，所述的放大器为AFE放大器。
进一步地，所述的电压跟随器为源随输出电压跟随器。
进一步地，所述放大器的电源端耦接于所述取电电路的输出端，通过所述取电电路供电。
进一步地，所述控制单元耦接所述取电电路的输出端且通过所述取电电路供电。
进一步地，所述取电电路为输出电压3.3V的取电电路。
进一步地，还包括封装外壳，所述取电电路、偏置电源、控制单元和换能器均设置于所述封装外壳内部，所述复用引脚和所述地端引脚从所述封装外壳内部延伸至所述封装外壳外部。
进一步地，所述取电电路包括降压单元，所述降压单元用于降低所述复用引脚至所述取电电路的输出端的电压。
上述技术方案的积极效果是：
上述的车载拾音器，通过取电电路对通讯端进行取电，直接对汽车信号线的通讯端进行取电，转换的电能直接送至对应的电源输入端，而复用引脚的输出端耦接于对应的换能器的信号输出端，复用引脚同时做通信线和电源线使用，节约了一根信号线的设置，直接可以将本发明安装于汽车内部。
附图说明
图1为本发明的一种两线车载MEMS拾音器的实施例的结构图；
附图中：100、封装外壳；101、取电电路；102、偏置电源；103、换能器；104、放大器；105、电压跟随器；110、复用引脚；120、地端引脚。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
一种两线车载MEMS拾音器，包括：
一复用引脚110，用于连接汽车信号线的通讯端；
一地端引脚120，用于连接汽车信号线的地端；
取电电路101，取电电路101的输入端耦接复用引脚110，用于从复用引脚110获取并存储电能，取电电路101的输出端用于输出电能；取电电路101为输出电压3.3V的取电电路101。偏置电源102，偏执电源的输入端耦接取电电路101的输出端，用于接收取电电路101输出的电能并于偏置电源102的输出端输出一工作电压；用于输出一个偏置电压，用于给换能器103供电。取电电路101包括降压单元，降压单元用于降低复用引脚110至取电电路101的输出端的电压。
换能器103，其电源端耦接于偏置电源102的输出端和地端引脚120之间；的拾音器为MEMS拾音器。目前，实际使用的大多数拾音器都是ECM(驻极体电容器)拾音器，这种技术已经有几十年的历史。ECM的工作原理是利用驻有永久电荷的聚合材料振动膜。与ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS拾音器在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS拾音器可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小，还可以节省制造过程中的音频调试成本。所以相比于市场上现有的拾音器(ECM拾音器)其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。适用复杂环境，较为适合在汽车上使用。微机电系统是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。比它更小的，在纳米范围的类似的技术被称为纳机电系统。
控制单元，其输入端耦接于换能器103的信号输出端，其输出端耦接复用引脚110，用于放大换能器103的信号输出端输出的信号。
控制单元，包括放大器104，放大器104的输入端耦接于换能器103的信号输出端；放大器104为AFE放大器104。放大器104的电源端耦接于取电电路101的输出端，通过取电电路101供电。AFE是一款低成本，集成型，电源线通信(PLC)模拟前端(AFE)器件，此器件能够在一个数字信号处理器(DSP)或者微控制器控制下实现到电源线的电容或者变压器耦合连接。此器件非常适合于驱动要求为电抗性负载提供最高1.0A的低阻抗线路。此集成型接收器能够检测到最低20μV的信号并且支持较广范围的增益选项以适应不同的输入信号情况。这个单片集成型电路为电源线通信应用提供高可靠性。
电压跟随器105，电压跟随器105的输入端耦接于放大器104的输出端，其输出端耦接于复用引脚110。的电压跟随器105为源随输出电压跟随器105。其输出电压是在跟随电源电压的变化而变化，即如果电源电压为8V，那么实际的电压则在11.3V或8V之间变化以传输逻辑信号，实现一个信号传输的作用。
控制单元耦接取电电路101的输出端且通过取电电路101供电。
还包括封装外壳100，取电电路101、偏置电源102、控制单元和换能器103均设置于封装外壳100内部，复用引脚110和地端引脚120从封装外壳100内部延伸至封装外壳100外部。
以上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 (9)

1.一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，包括：
一复用引脚，用于连接汽车信号线的通讯端；
一地端引脚，用于连接汽车信号线的地端；
取电电路，所述取电电路的输入端耦接所述复用引脚，用于从所述复用引脚获取并存储电能，所述取电电路的输出端用于输出所述电能；
偏置电源，所述偏置电源的输入端耦接所述取电电路的输出端，用于接收所述取电电路输出的电能并于所述偏置电源的输出端输出一工作电压；
换能器，其电源端耦接于所述偏置电源的输出端和所述地端引脚之间，用于将声音信号转化为电信号；
控制单元，其输入端耦接于所述换能器的信号输出端，其输出端耦接所述复用引脚，用于放大所述换能器的信号输出端输出的信号。
2.根据权利要求1所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，
所述控制单元，包括放大器，所述放大器的输入端耦接于所述换能器的信号输出端；
电压跟随器，所述电压跟随器的输入端耦接于所述放大器的输出端，其输出端耦接于所述复用引脚。
3.根据权利要求2所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述放大器为AFE放大器。
4.根据权利要求2所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述电压跟随器为源随输出电压跟随器。
5.根据权利要求2所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述放大器的电源端耦接于所述取电电路的输出端，通过所述取电电路供电。
6.根据权利要求1所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述控制单元耦接所述取电电路的输出端且通过所述取电电路供电。
7.根据权利要求1所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述取电电路为输出电压3.3V的取电电路。
8.根据权利要求1所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，还包括封装外壳，所述取电电路、偏置电源、控制单元和换能器均设置于所述封装外壳内部，所述复用引脚和所述地端引脚从所述封装外壳内部延伸至所述封装外壳外部。
9.根据权利要求1所述的一种两线车载MEMS拾音器，其特征在于，所述取电电路包括降压单元，所述降压单元用于降低所述复用引脚至所述取电电路的输出端的电压。
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新一代麦克风(声传感器)的发展;白韶红;《自动化仪表》;全文 *

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