CN109587588A - 麦克风 - Google Patents

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张金宇
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Abstract

本发明涉及声电转换技术领域，公开了一种麦克风，其包括微机电系统芯片、专用集成电路芯片、数字信号处理器，专用集成电路芯片包括运算放大器，数字信号处理器包括第一模数转换器和数字信号处理芯片，微机电系统芯片用于将获取的声音信号转换为第一模拟音频信号并传输至专用集成电路芯片，专用集成电路芯片将第一模拟音频信号转换为第二模拟音频信号与音频处理信号，并将第二模拟音频信号经运算放大器放大后发送至数字信号处理器，数字信号处理器将放大后的第二模拟音频信号经第一模数转换器转换为数字音频信号，数字信号处理芯片处理数字音频信号并输出唤醒信号；专用集成电路芯片还输出音频处理信号。本发明公开的麦克风结构简单，性能良好。

Description

麦克风
技术领域
本发明涉及声电转换技术领域，特别涉及麦克风。
背景技术
麦克风，也叫传声器，是一种将声音信号转换为电信号的能量转换器件，在无线通讯中，麦克风有着广泛的应用。随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于“可以通话”这个功能，而要能够提供高质量的通话效果，尤其是在移动多媒体技术快速发展的大背景下，移动电话的通话质量更显重要，移动电话的麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计好坏直接影响通话质量。目前，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-System，简称MEMS)麦克风是一种能够提供良好通话质量的麦克风，它采用微机电系统工艺制作而成，已被实际运用于移动装置之中。
然而本发明的发明人发现，微机电系统麦克风在市场上的应用越来越广泛，因此，有必要提供一种结构简单、性能良好的微机电系统麦克风，以满足生产工艺以及产品品质的需求。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种麦克风，其结构简单，性能良好。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种麦克风，包括依次连接的微机电系统芯片、专用集成电路芯片、数字信号处理器，专用集成电路芯片包括运算放大器，数字信号处理器包括第一模数转换器和数字信号处理芯片，微机电系统芯片用于将拾取的声音信号转换为第一模拟音频信号并传输至专用集成电路芯片，专用集成电路芯片将第一模拟音频信号转换为第二模拟音频信号与音频处理信号，并将第二模拟音频信号发送至数字信号处理器，数字信号处理器将第二模拟音频信号经第一模数转换器转换为数字音频信号，数字信号处理芯片处理数字音频信号并输出唤醒信号；专用集成电路芯片还输出音频处理信号。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在数字信号处理器中设置第一模数转换器，以接收由专用集成电路芯片输出的第二模拟音频信号、并转换为数字信号，同时利用在数字信号处理器中的数字信号处理芯片接收处理该数字信号、并进一步形成唤醒信号输出，另外，该麦克风的专用集成电路芯片还输出音频处理信号，具有上述特征的麦克风，结构简单，性能良好。
另外，专用集成电路芯片输出经运算放大器放大后的音频处理信号。
另外，专用集成电路芯片还包括第二模数转换器，第二模数转换器与运算放大器连接，第二模数转换器用于将经运算放大器放大后的音频处理信号转换成数字的音频处理信号并输出。
另外，运算放大器包括第一运算放大器与第二运算放大器，第一运算放大器与第二运算放大器均与微机电系统芯片连接，其中，第一运算放大器与数字信号处理器连接，第二运算放大器输出音频处理信号。
另外，微机电系统芯片输出两个第一模拟音频信号，两个第一模拟音频信号为差分信号，两个第一模拟音频信号的相位相差180度。
另外，专用集成电路芯片还包括第二模数转换器，第二模数转换器与第二运算放大器连接，第二模数转换器用于将经第二运算放大器放大后的音频处理信号转换成数字的音频处理信号并输出。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中麦克风的结构示意图；
图2是本发明第二实施方式中麦克风的结构示意图；
图3是本发明第三实施方式中麦克风的结构示意图；
图4是本发明第四实施方式中麦克风的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种麦克风100，如图1所示，包括依次连接的微机电系统芯片11、专用集成电路芯片12、数字信号处理器13。其中，微机电系统芯片11用于将拾取的声音信号转换为第一模拟音频信号，并将该第一模拟音频信号传输至专用集成电路芯片12，专用集成电路芯片12包括运算放大器121，专用集成电路芯片12将第一模拟音频信号转换为第二模拟音频信号与音频处理信号、并将第二模拟音频信号发送至数字信号处理器13，数字信号处理器13包括第一模数转换器131和数字信号处理芯片132，数字信号处理器13将第二模拟音频信号经第一模数转换器131转换为数字音频信号，数字信号处理芯片132处理数字音频信号并输出唤醒信号；另外，专用集成电路芯片12还输出音频处理信号，在本实施例中，所述音频处理信号为模拟信号。
本实施方式中，麦克风100中的微机电系统芯片11拾取周围的声音信号，将其转换为第一模拟音频信号后发送给专用集成电路芯片12，专用集成电路芯片对第一模拟音频信号进行处理后输出第二模拟音频信号和音频处理信号，其中第二模拟音频信号还传输至数字信号处理器13中进行进一步处理，并被输出，本实施方式中，通过在数字信号处理器13中设置第一模数转换器131和数字信号处理芯片132，以利用第一模数转换器131将第二模拟音频信号转换为数字音频信号，并进一步的利用数字信号处理芯片132对数字音频信号进行处理并输出唤醒信号，实现该麦克风的唤醒功能，具有上述特征的麦克风，结构简单，性能良好。音频处理信号和第二模拟音频信号的信号通道是分开独立的，避免了通道之间的干扰，也避免了信号通道的切换。
本实施方式中，第二模拟音频信号在被专用集成电路芯片12输出前，是经过运算发达器121处理的。
可以理解的是，该音频处理信号也可以不经过上述的运算放大器121处理，具体的可以根据实际的情况进行选择。
本发明的第二实施方式涉及一种麦克风200，如图2所示，该麦克风200的结构与第一实施方式中的基本相同，区别之处在于：专用集成电路芯片12还包括第二模数转换器122，具体的说，第二模数转换器122与运算放大器121连接，第二模数转换器122用于将经运算放大器121放大后的音频处理信号转换成数字音频信号的音频处理信号并输出，因此，在本实施例中，所述音频处理信号为数字信号。
具有上述结构的麦克风，结构简单，性能良好，尤其第二模数转换器122的设置，实现了音频处理信号的数字化。
本实施例中，专用集成电路芯片12中输出的第二模拟音频信号和音频处理信号之间不易产生干扰，并且数字化的音频处理信号和第二模拟音频信号的信号通道是分开独立的，避免了通道之间的干扰，也避免了信号通道的切换。
本发明的第三实施方式涉及一种麦克风300，如图3所示，该麦克风300的结构与第一实施方式中的基本相同，区别之处在于：运算放大器121包括第一运算放大器1211与第二运算放大器1212，第一运算放大器1211与第二运算放大器1212均与微机电系统芯片11连接以接收第一模拟音频信号，其中，第一运算放大器1211与数字信号处理器13连接，第二运算放大器1212输出音频处理信号。
具有上述特征的麦克风300，结构简单，性能良好，并且，本实施方式中，利用两个运算放大器1211和1222实现对第二模拟音频信号和音频处理信号在不同信号通道中的输出，这使得发送给数字信号处理器的信号和发送给外部的信号之间具有良好的相互独立性，避免了信号之间的干扰，也避免了信号通道的切换。
优选的，本实施方式中，微机电系统芯片11输出两个第一模拟音频信号，两个第一模拟音频信号为差分信号，两个第一模拟音频信号的相位相差180度。
本发明的第四实施方式涉及一种麦克风400，如图4所示，该麦克风400的结构与第三实施方式中的基本相同，区别之处在于：专用集成电路芯片12还包括第二模数转换器122，具体的说，第二模数转换器122与第二运算放大器1212连接，第二模数转换器122用于将经第二运算放大器1212放大后的音频处理信号转换成数字信号并将该数字信号作为音频处理信号输出。
具有上述特征的麦克风400，结构简单，性能良好，并且由于在专用集成电路芯片12中设置了第二运算放大器1212和与之连接的第二模数转换器122，这使得经由第二运算放大器1212和第二模数转换器122输出的音频处理信号与经由第一运算放大器1211输出的第二模拟音频信号之间，信道分离且相互独立，减少了信号之间的干扰，也避免了信道切换；另外，经第二模数转换器122转换后的数字信号作为音频处理信号输出，这进一步的减少了音频处理信号和第二模拟音频信号之间的信号干扰。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种麦克风，包括依次连接的微机电系统芯片、专用集成电路芯片、数字信号处理器，其特征在于，所述专用集成电路芯片包括运算放大器，所述数字信号处理器包括第一模数转换器和数字信号处理芯片，所述微机电系统芯片用于将获取的声音信号转换为第一模拟音频信号并传输至所述专用集成电路芯片，所述专用集成电路芯片将所述第一模拟音频信号转换为第二模拟音频信号与音频处理信号，并将第二模拟音频信号经运算放大器放大后发送至所述数字信号处理器，所述数字信号处理器将放大后的第二模拟音频信号经所述第一模数转换器转换为数字音频信号，数字信号处理芯片处理所述数字音频信号并输出唤醒信号；所述专用集成电路芯片还输出所述音频处理信号。
2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述专用集成电路芯片输出经所述运算放大器放大后的音频处理信号。
3.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述专用集成电路芯片还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述运算放大器连接，所述第二模数转换器用于将经所述运算放大器放大后的音频处理信号转换成数字音频信号的音频处理信号并输出。
4.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述微机电系统芯片输出两个第一模拟音频信号，所述运算放大器包括第一运算放大器与第二运算放大器，第一运算放大器与第二运算放大器均与所述微机电系统芯片连接，其中，所述第一运算放大器与所述数字信号处理器连接，所述第二运算放大器输出音频处理信号。
5.根据权利要求4所述的麦克风，其特征在于，所述微机电系统芯片输出的第一模拟音频信号为差分信号，两个所述第一模拟音频信号的相位相差180度。
6.根据权利要求4或5所述的麦克风，其特征在于，所述专用集成电路芯片还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述第二运算放大器连接，所述第二模数转换器用于将经所述第二运算放大器放大后的音频处理信号转换成数字音频信号的音频处理信号并输出。
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