CN111246357A - 用于生成麦克风信号的麦克风封装和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提供修改的麦克风信号的麦克风封装包括麦克风和耦接至该麦克风的均衡器设备，其中，所述麦克风封装包括麦克风；和均衡器设备，其耦接至所述麦克风。

Description

用于生成麦克风信号的麦克风封装和方法
本申请是于2014年11月6日提交的申请号为201410645234.1、题为“用于生成麦克风信号的麦克风封装和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
实施例涉及用于提供麦克风信号的麦克风封装和用于生成麦克风信号的方法。
背景技术
麦克风被用来记录环境噪音或者环境声。远程通讯应用常常使用小尺寸的麦克风。一个小尺寸麦克风的示例是硅麦克风或者被实施为微机电系统(MEMS,micro-electro-mechanical system)的麦克风。为了提供所记录声音的良好质量或者遵从客户需求，可能要求用于麦克风的响应功能(response function)的高线性度、高信噪比(SNR,signal-to-nosie ratio)或者预定义的频谱限制(spectral mask)的符合性。上述要求中的一些可通过对麦克风参数(比如，在传感膜后的自由空间、该膜的硬度、声音端口等)进行调谐而实现。在用于增加响应功能的线性度的常规方法中的一些可能会降低信噪比。然而，一些应用可要求高质量或者良好的信噪比。因此，亟需提供具有增强性能的麦克风封装。
发明内容
根据一些实施例，在麦克风封装之内提供麦克风和耦接至该麦克风的均衡器设备。
根据一些实施例的音频处理设备包括用于提供麦克风信号的麦克风封装，该麦克风封装包括麦克风和均衡器设备。该音频处理设备进一步包括具有信号端的印刷电路板，该信号端连接至麦克风封装的对应信号端以将麦克风信号传送至印刷电路板。
附图说明
下文中将仅以举例说明的方式并且参考附图对装置和/或方法的一些示例实施例进行描述，其中
图1示出了一种麦克风封装的实施例；
图2示出了一种麦克风封装的另外实施例的方框图；
图3示出了一种均衡器的实施的方框图；
图4示出了一种麦克风的频率响应的例证；
图5示出了一种实施例的响应功能；
图6示出了一种另外的实施例的响应功能；
图7示出了一种用于在麦克风封装中提供麦克风信号的方法的实施例的流程图；
图8示出了一种麦克风封装的实施例的横截面；以及
图9示出了一种麦克风封装的另外实施例的顶视图和底视图。
具体实施方式
各种示例实施例将参考在其中示出了一些示例实施例的附图进行更充分地描述。在附图中，线、层和/或区的厚度可为了清楚起见而被夸大了。
因此，虽然进一步的实施例能够有各种修改和替代形式，其中的一些示例实施例在附图中以举例说明的方式被示出并且将在本文中进行详细地描述。然而，应当理解的是，本文并不旨在将示例实施例限定在所被揭露的特别形式，但正相反，示例实施例将覆盖落入本公开的范围之内的所有的修改、等同物以及替代方案。在整个附图的描述中，相似的附图标记指相似或类似的元件。
应当理解的是，当元件被称为“连接(connected)”或者“耦接(coupled)”至另一个元件时，其能够直接地连接或者耦接至另一个元件，或者可存在有中间元件。相反，当元件被称为“直接连接(directly connected)”或者“直接耦接(directly coupled)”至另一个元件时，没有有中间元件存在。用来描述元件之间的关系的其他词应当被解释为类似形式(例如，“在…之间(between)”对“直接在…之间(directly between)”、“邻近(adjacent)”对“直接邻近(directly adjacent)”等)。
本文所用术语仅以描述特别的示例实施例为目的，并非意在限制进一步的示例实施例。如本文所用，单数形式“一(a或an)”和“该(the)”旨在也包括复数，除非上下文另有明确说明。应当进一步理解的是，当本文中使用术语“包括(comprises、comprising、incldudes和/或including)”时，指所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或者其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
除非另有说明，本文所使用的所有的术语(包括技术术语和科学术语)与示例实施例所归属领域的普通技术人员通常所理解的具有相同意义。术语(例如，那些在常用词典中被定义的)应当进一步被理解为具有与他们在相关领域的环境中一致的含义，并且不会以理想化或者过于正式地进行理解，除非本文中有明确地定义。
图1示出了包括麦克风102和均衡器设备104的麦克风封装100的示例实施例的概念视图。麦克风102被用来记录环境声音、人声、音乐等并且提供麦克风信号106。记录或者提供麦克风信号可被理解为提供取决于环境声音的电信号，或者换句话说，提供取决于作用在麦克风102上的声压的电信号。可使用各种类型的麦克风，例如，驻极体麦克风(electret-microphone)或者其他电容式麦克风(condenser microphone)。一种特别的示例是被实施为微机电系统的硅麦克风。也就是说，构成麦克风的膜和其他部件可使用在微处理器制造中通常使用的加工步骤和技术来制造。
使所生成的麦克风信号与施加的声压相关联的麦克风的特性中的一些可通过麦克风自身的硬件特性(例如，麦克风102的膜的后置空间或者硬度)进行调谐。根据示例实施例的麦克风封装100进一步包括均衡器设备104，以修改麦克风信号106来提供修改的麦克风信号108。修改的麦克风信号108在麦克风封装100的输出端处被提供。
一些示例实施例使用该均衡器设备来修改麦克风信号，从而修改的麦克风信号的信噪比与该麦克风信号的信噪比相比被降低。这可允许提供提供了具有增强特性的信号的麦克风封装。
在一些示例实施例中，均衡器设备被配置为修改麦克风信号，从而减少了在麦克风信号的频率响应之内的共振部分(resonant component)。麦克风信号的频率响应和信噪比可取决于封装。因此，示例的实施例可提供即使当增强的信号特性被需求时，也无需进行进一步的信号处理而能够被客户所使用的麦克风封装。
根据一些示例实施例，修改麦克风信号116包括通过均衡器设备104相对于不同的第二频率部分(frequency component)对麦克风信号106的第一频率部分进行衰减或放大。
一些示例实施例在均衡器设备104之内使用有限脉冲响应滤波器(FIR,finiteimpulse response filter)。根据一些示例实施例，这提供了均衡器设备104高性价比的实施，并且允许麦克风信号108的增强的信号特性。根据一些示例实施例，有限脉冲响应滤波器是三阶的。如果麦克风的响应功能具有共振特性或者在所研究的波谱范围内的共振峰，具有3个系数的FIR滤波器可能够对麦克风102的频率响应的倒数进行建模。根据一些示例实施例，FIR滤波器的系数是可编程的或者可变的。当为了通过单个麦克风封装100支持多种应用场景，均衡器设备104以不同的采样频率运行时，这可有助于维持所需的滤波器特性。
一些示例实施例进一步包括模数转换器，以使能够在数字领域之内对麦克风信号106进行处理。这可增加应用的灵活性，例如支持用于后面的部件的多个采样频率。
一些示例实施例包括在均衡器设备104之内的无限脉冲响应滤波器(IIR，infinite impulse response filter)。进一步的示例实施例包括在均衡器设备之内的低通滤波器。低通滤波器可被实现为数字滤波器或者模拟滤波器。
修改的麦克风信号108可以以任意不同的表现形式提供。例如，可使用单比特协议，以使修改的麦克风信号被提供为比特流。例如，其他实施可将修改的麦克风信号提供为十六进制系统或者在十进制系统中的字节的序列。进一步的实施例可将修改的麦克风信号提供为模拟信号。
一些示例实施例以单比特表现形式提供修改的麦克风信号，并且可包括从多比特表现形式提供单比特表现形式的调制器，该多比特表现形式可在麦克风封装之内于处理步骤之前使用。
根据一些示例实施例的麦克风封装100进一步包括一个或者多个端子，以通过端子提供了在一个单个装配步骤中将麦克风封装之内的所有部件连接至另外的电路、印刷电路板等的可能性。麦克风封装100的一些示例实施例包括至少部分地围合麦克风和均衡器设备的共同壳体，该共同壳体具有用于将麦克风封装的所有部件电连接至另外的电路的供应连接器。根据一些示例实施例的麦克风封装100可被理解为能够作为分立的独立器件来处理的单一实体，从而麦克风封装之内的部件能够通过将麦克风封装作为整体电连接至另外的电路而被连接至另外的器件或者电路。这可允许减少在应用之内所使用的端子的数量，例如通过在封装之内使用用于麦克风和均衡器设备的单个供应电压端子。
图2示出了麦克风封装100的进一步的示例实施例，该实施例中使用MEMS麦克风102作为麦克风以提供麦克风信号106。在特别的示例中，为了预处理和预放大传感器111的原始信号，以将麦克风信号106改编至模数转换器(ADC,analog-to-digital converter)110的动态输入范围内，MEMS麦克风包括实施为MEMS器件的换能器(transducer)111、源极跟随器114(source follower)和随后的放大器116。在一个实施例中，均衡器设备104在数字领域中实现，并且麦克风封装100包括模数转换器110，以在数字领域中提供麦克风信号112数字的表现形式。在图2所示的示例中，麦克风102提供模拟麦克风信号106。在进一步示例中，麦克风可提供数字信号，从而模数转换器110还可以是麦克风102的一部分。均衡器设备104提供修改的麦克风信号。在图2的示例实施例中，模数转换器110是多比特转换器，从而修改的麦克风信号108是多比特表现形式。在一个实施例中，麦克风封装100的调制器120将多比特表现形式转为由麦克风封装100的输出的麦克风信号108的单比特表现形式。
应当注意的是，本文中所说明的功能块不应当被解释为意味着对应的功能必定必须在一个单件硬件或者在一个单个器件中实施的事实。相反，不同功能可以被分配给不同器件或者可在一个单一器件中实施。例如，图2的源极跟随器114、放大器116、模数转换器110、均衡器设备104和调制器120可在相同示例的一个单个ASIC或一个单个器件中实施，然而在其他示例中它们可使用两个或者多个分开的器件进行实施。
在图2的实施例中，模数转换器110的采样频率FS是可变的，从而麦克风封装100可支持多个采样频率。根据麦克风封装的一些示例实施例，均衡器设备104的特性是可变的，对于模数转换器110的不同采样频率，其可允许实现均衡器设备104类似的修正特性。
图3更详细地示出了如同在均衡器设备104的一些示例实施例中可被使用的有限脉冲响应滤波器300。有限脉冲响应滤波器300在离散的数字领域中工作，并且在每个处理步骤中根据当下的输入信号312乘以第一比例参数(C0)314来提供输出信号310。输出信号310进一步取决于先前的输入信号或者采样316乘以相关联的第二比例参数(C1)318并且取决于倒数第二的输入信号320乘以第三比例参数(C21)322。输出信号310是按比例的输入采样312、按比例的先前输入采样316和按比例的倒数第二输入取样320的总和。
图4示出了当根据示例实施例在麦克风封装之内将MEMS麦克风用作麦克风102时，MEMS麦克风的频率响应。x轴以10kHz为单位示出了频率，并且y轴以dB示出了MEMS麦克风响应的幅值。曲线图400示出了在有用频带(band)中的显著的共振峰，例如在经典麦克风应用中有用频带可在数十赫兹(Hz)至20kHz的范围内。
在约19kHz处的强共振峰导致麦克风信号的信噪比的减少，这可以是不良的表现。
图5示出了与由麦克风提供的麦克风信号相比的麦克风封装100的示例实施例的修改的麦克风信号的频率响应。具体地，所示的三个不同曲线图500a、500b和500c大略地以±10％呈现MEMS麦克风的麦克风信号的频率响应的变化。期望的频率限制(frequencymask)510以虚线示出，并且表明了对于特别的实施所期望的频率响应。
曲线图502a、502b和502c示出了由根据示例实施例的麦克风封装实现的修改的麦克风信号的频率响应。在示例实施例中，三阶的有限脉冲响应滤波器在均衡器设备104之内被使用。虽然三阶的FIR滤波器的实施是经济的，但图5说明了即使MEMS麦克风的特性可以由于产品变化而改变高达±10％，具有相同的滤波器系数的三阶FIR滤波器也可被用于使麦克风信号的频率响应平坦化，从而符合所期望的的波谱限制(spectral mask)510。当由麦克风封装提供修改的麦克风信号时，可显著地减少修改的麦克风信号的信噪比。
具体地，麦克风封装的示例实施例在观察中麦克风的信噪比从约65dB至67.2dB，因此增加了多于2dB。也就是说，一些示例实施例可以以数分贝(dB)(例如，高达2dB、3dB、4dB或者甚至高达5dB和更多)增加信噪比。
其他的示例实施例可以较小的程度增加信噪比，仍然使麦克风信号的频率响应平坦化并且因此仍具线性。
图6示出了使用具有低通滤波器的均衡器的麦克风封装的另外的示例实施例的输出。曲线图500a至500c以及波谱掩模510对应于图5的曲线图和波谱掩模。以图6的说明为基础的示例实施例的均衡器使用二阶的低通滤波器来在数字领域修改麦克风信号。如图6所呈现的，对应的曲线图600a至600c的频率响应说明了还可以通过低通滤波器实现波谱要求，例如，其可使用IIR滤波器而来实现。图6所示的示例性的实施例还导致麦克风封装100的修改的麦克风信号的信噪比增加了2dB。
图7示出了一种用于在麦克风封装中提供麦克风信号的方法的实施例的流程图。
该方法包括在步骤700中使用微机电系统麦克风提供麦克风信号，并且在步骤702中修改该麦克风信号以提供修改的麦克风信号。
图8示出了一种麦克风封装100的实施例的截面视图。麦克风封装100包括麦克风102和均衡器设备104。麦克风102被实施为MEMS麦克风，并且包括密封后置空间105的膜103。盖107至少部分的围合麦克风102和均衡器设备104。声音开口或声音端口109由盖107中的开口构成，其允许压强变化进入到封装中，以引起膜103的偏离。膜103的偏离改变了麦克风102的电容并且用来生成麦克风信号。由麦克风封装100生成的声音信号在麦克风封装100的端子111处被提供。均衡器设备104被耦接至麦克风102和端子111。在一个实施例中均衡器设备104被实施为专用集成电路(ASIC,application specific integratedcircuit)，并且MEMS麦克风102在分离的衬底中形成。MEMS麦克风102和均衡器设备104的ASIC均被装配在共同的印刷电路板(PCB)115上，该印刷电路板115还提供用于外部的端子111。印刷电路板115和盖107形成至少部分地围合麦克风和均衡器设备的共同壳体，为声音端口109的留有至少一个开口。MEMS麦克风102和均衡器设备104的ASIC可通过印刷电路板115或者通过其他电路进行电耦接。
在图8的实施例中，麦克风102和均衡器设备104在麦克风封装100之内均由共同的密封化合物113进行密封。然而，密封化合物113并不闭合声音端口109。后置空间105可被气密密封或者具有小的通风通道，以避免后置空间105之内空气的压缩。
在进一步的实施方式中，声音开口109还可以在膜103之下形成，即在封装的底部，例如如图9所示。封装的进一步的实施例包括其他的端子，从而能够提供供应电压连接和接地连接。这可通过端子提供在一个单个装配步骤中将麦克风封装之内的所有部件连接至另外的电路、印刷电路板等的可能性。
图9示出了一种具有不同几何机构的麦克风封装的另外实施例的顶视图和底视图。图9和图8的实施例的实施之间的不同在下文简要地进行总结。在图9中声音端口109在PCB 115之内形成，从而盖(未示出)形成用于MEMS麦克风102的后置空间。麦克风封装100的端子111a-111d位于共同的PCB 115的底部上，可有助于减少麦克风封装100总体消耗的面积。MEMS麦克风102和均衡器设备104的ASIC通过键合线进行电耦接。均衡器设备104的ASIC和端子111a-111d也通过键合线进行连接。PCB 115将端子111a-111d从封装100的里面转移至封装100的外面。
在麦克风封装100生产过程中，MEMS麦克风102和均衡器设备104的衬底在它们通过键合线进行电耦接之前被附接至PCB 115。最后，封装可从顶侧通过施加盖进行气密地密封。
均衡器设备的特性可被调谐以适合所使用的MEMS麦克风102和特别的封装设计。相同的MEMS麦克风102可在提供具有类似特性或信噪比的修改的麦克风信号的不同的封装设计中使用。均衡器设备104的特性或者滤波器系数可被确定为用于MEMS麦克风102和封装设计的每个组合，从而适当地预配置的均衡器设备可在不同组合之内使用。
作为选择，装配之后的均衡器特性可以是可编程的。因为在装配封装之后未修改的麦克风信号的频率响应能够被确定，产品的变化可被补偿。然后均衡器特性可被编程，从而用于每个单独封装的修改的麦克风信号的所期望的波谱表现可被实现，这将还可导致工艺(例如，用于制造MEMS麦克风的工艺中)的变化。
例如，根据先前描述的示例实施例的麦克风封装可在移动通信器件(例如，移动电话等)中被使用。任何需要对环境声进行记录或者监测的应用可使用根据示例实施例的麦克风封装。例如，在汽车应用中，车载免提装备(hands-free car kit)可使用麦克风封装的示例实施例，以实现增强的声音质量。例如，为了提高呼叫中心的客户所经历的信号质量，用于呼叫中心人员的耳机等可进一步使用根据示例实施例的麦克风封装。一般来说，在环境声将被记录或者被监测或者将通过印刷电路板等上的进一步的电路进行进一步地处理的任何应用中，根据一些示例实施例的麦克风封装提供其他的益处。
示例实施例可进一步提供具有存储在非晶体管存储媒体(non-transistorstorage medium)中的程序代码的用于执行上述方法中的一种的计算机程序，当该计算机程序在计算机或者处理器上执行时。本领域的技术人员将容易识别出各种上述方法的步骤可通过程序化的计算机执行。在此，一些示例实施例还旨在覆盖程序存储器件(例如，数字数据存储媒介)，程序存储器件是可读的和编码机器可执行程序或者计算机可执行程序的指令的机器或者计算机，其中该指令执行上述方法的行为中的一些或者全部。程序存储器件可以是例如数字存储器、磁存储媒介(比如，磁盘和磁带)、硬盘驱动器或者光学可读数字数据存储媒介。进一步示例实施例还旨在覆盖被编程为执行上述方法的行为或(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA,(field)programmable logic array)或(现场)可编程门阵列((F)PGA,(field)programmable gate array)的计算机、被编程为执行上述方法的行为的计算机。
描述和附图仅以说明本公开的原理为目的。因此，应当理解的是，本领域的技术人员将能够设计出虽然在本文中未明确地进行描述或示出、但体现本公开的原理并被包括在其精神和范围之内各种布置。此外，本文所列举的所有示例主要旨在明确地仅用于教学目的，以帮助读者理解本公开的原理和由发明人贡献的以促进技术的概念，并且应当被解释为不限于这些特别陈述的示例和情况。此外，本文中详述原理、方面和本公开的实施例的所有陈述以及其特定的示例旨在包含其等价物。
表示为“用于...的装置”(在执行某一功能)的功能块应被理解为分别包括被配置为执行某一功能的电路的功能块。因此，“用于…的装置”也可被理解为“被配置为…或适合于…的装置”。因此，配置为执行某一功能的装置并不意味着该装置(在给定的时刻点)不一定是执行该功能必要的。
如附图所示的各种元件的功能，包括任何标记为“装置“、”用于提供传感器信号的装置”、”用于生成传输信号的装置”等功能块，可通过使用专用硬件(比如，“信号提供器(asignal provider)”、“信号处理单元(a signal processing unit)”、“处理器(aprocessor)”、“控制器(a controller)”等)以及能与适当的软件联合来执行软件的硬件来提供。此外，本文中描述为“装置”的任何实体可以对应于或可被实施为“一个或多个模块”、“一个或多个设备”、“一个或更多个单元”等。当由处理器提供时，该功能可由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由多个单独的处理器(其中的一些可被共享)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指硬件能够执行软件，并且可以隐含地包括但不限于：数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成的应用程序成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器(non-volatile storage)。常规的和/或定制的其他的硬件也可以被包括在内。
本领域技术人员应当能领会到本文中的任何方框图表现了体现本公开的原理的说明性电路的概念视图。类似地，可以实质上在计算机可读媒介中表现并因此由计算机或处理器执行的代表各种过程的任何流程图、状态转换图、伪代码(pseudo code)等将能被理解，无论此计算机或处理器是否被明确示出。
此外，下列权利要求在此被并入具体实施方式中，其中每个权利要求可以作为单独的示例实施例而独立存在。虽然每个权利要求可以作为单独的示例实施例而独立存在，但应当注意的是，虽然从属权利要求可涉及一个或者多个其他权利要求的特定组合的权利要求，其他示例实施例也可以包括从属权利要求与彼此从属的权利要求或者彼此独立的权利要求的主题的组合。此种组合在本文中被提出，除非特定的组合被说明并不被期望。此外，还旨在包括从属于任何其他独立权利要求的权利要求的特征，即使该权利要求并未直接地从属于独立权利要求。
应进一步指出的是，在说明书或权利要求中所公开的方法可以通过具有用于执行这些方法的各自行为中的每一个的装置的器件来实现。
此外，还应当理解，在本说明书或权利要求中公开的多个行为或功能的披露不应当被解释为是以特定顺序的。因此，多个行为或功能的披露不会以特定的顺序对其进行限制，除非此行为或功能由于技术原因是不可互换的。此外，在一些实施例中，单一的行为可以包括多个子行为或者可以被分解成多个子行为。这样的子行为可被包括在内并且是该单一行为的公开的一部分，除非被明确地排除在外。

Claims (19)

1.一种麦克风封装，包括：
麦克风，被配置为生成麦克风信号；
模数转换器(ADC)电路，被配置为接收所述麦克风信号或与所述麦克风信号相关联的信号，并基于所述麦克风信号或与所述麦克风信号相关联的信号而生成数字麦克风信号，其中所述数字麦克风信号包括多比特信号；
均衡器电路，被配置为接收所述数字麦克风信号并改变所述数字麦克风信号在数字领域中的频率响应，从而产生修改后的数字麦克风信号；以及
调制器，被耦合到所述均衡器电路的输出，并且被配置为将所述修改后的数字麦克风信号从多比特信号转换为所述修改后的数字麦克风信号的单比特表示，
其中所述均衡器电路包括数字有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述数字有限脉冲响应(FIR)滤波器被配置为改变所述数字麦克风信号在数字领域中的所述频率响应，
其中所述FIR滤波器包括三阶FIR滤波器，所述三阶FIR滤波器被配置为近似于所述数字麦克风信号的所述频率响应的共振分量的倒数。
2.根据权利要求1所述的麦克风封装，还包括：
共同壳体，至少部分地围合所述麦克风和所述均衡器电路。
3.根据权利要求1所述的麦克风封装，其中所述均衡器电路改变所述频率响应包括：所述均衡器电路被配置为减小所述数字麦克风信号的所述频率响应内的共振分量。
4.根据权利要求1所述的麦克风封装，其中所述ADC电路包括被配置为接收可变采样频率信号的采样频率输入，其中所述ADC电路被配置为以多个不同采样频率中的一个采样频率输出所述数字麦克风信号。
5.根据权利要求1所述的麦克风封装，还包括：放大器电路，被耦合在所述麦克风与所述ADC电路之间，其中所述放大器电路被配置为接收所述麦克风信号并输出所述麦克风信号的放大版本。
6.根据权利要求2所述的麦克风封装，其中所述壳体内的所述麦克风和所述均衡器电路均位于衬底上。
7.根据权利要求6所述的麦克风封装，其中所述衬底包括印刷电路板(PCB)。
8.根据权利要求6所述的麦克风封装，还包括：密封化合物，围合所述麦克风的一部分和整个所述均衡器电路。
9.根据权利要求6所述的麦克风封装，还包括：在所述壳体中的声音端口，以用于实现在所述壳体内的所述麦克风的膜处的压强变化。
10.根据权利要求1所述的麦克风封装，其中所述麦克风包括微机电系统(MEMS)。
11.根据权利要求1所述的麦克风封装，其中所述均衡器电路被配置为使所述麦克风信号的第一频率部分相对于起始于1kHz并终止于5kHz的第二频率部分在起始于15kHz并终止于20kHz的间隔内衰减。
12.一种音频处理设备，包括：
麦克风封装，被配置为输出修改后的数字麦克风信号，所述麦克风封装包括：
麦克风，被配置为生成麦克风信号；以及
模数转换器(ADC)电路，被配置为接收所述麦克风信号或与所述麦克风信号相关联的信号，并且基于所述麦克风信号或与所述麦克风信号相关联的信号而生成数字麦克风信号，其中所述数字麦克风信号包括多比特信号；
均衡器电路，被配置为接收所述数字麦克风信号并改变所述数字麦克风信号在数字领域中的频率响应，从而产生修改后的数字麦克风信号；
其中所述均衡器电路被配置为修改所述数字麦克风信号，以使所述修改后的数字麦克风信号的信噪比(SNR)提高；以及
调制器，被耦合到所述均衡器电路的输出，并被配置为将所述修改后的数字麦克风信号从多比特信号转换为所述修改后的数字麦克风信号的单比特表示；
其中，所述均衡器电路包括数字有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述数字有限脉冲响应(FIR)滤波器被配置为改变所述数字麦克风信号在数字领域中的所述频率响应，
其中所述FIR滤波器包括三阶FIR滤波器，所述三阶FIR滤波器被配置为近似于所述数字麦克风信号的所述频率响应的共振分量的倒数。
13.根据权利要求12所述的音频处理设备，还包括：
共同壳体，至少部分地围合所述麦克风、所述ADC电路和所述均衡器电路。
14.根据权利要求13所述的音频处理设备，还包括：
印刷电路板，所述麦克风、所述ADC电路和所述均衡器电路位于所述印刷电路板上。
15.根据权利要求14所述的音频处理设备，还包括：包封材料，部分地包封所述麦克风并且将所述麦克风完全包封在所述共同壳体内。
16.根据权利要求14所述的音频处理设备，还包括：所述印刷电路板上的单个供电电压端子，所述单个供电电压端子被配置为接收用于所述麦克风和所述均衡器电路的共同供电电压。
17.根据权利要求12所述的音频处理设备，其中所述均衡器电路改变所述频率响应包括：所述均衡器电路被配置为减小所述数字麦克风信号的所述频率响应内的共振分量。
18.根据权利要求12所述的音频处理设备，其中所述ADC电路包括被配置为接收可变采样频率信号的采样频率输入，其中所述ADC电路被配置为以多个不同采样频率中的一个采样频率输出所述数字麦克风信号。
19.根据权利要求12所述的音频处理设备，还包括：放大器电路，被耦合在所述麦克风与所述ADC电路之间，其中所述放大器电路被配置为接收所述麦克风信号并输出所述麦克风信号的放大版本。
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