CN202135318U - 电容式麦克风装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电容式麦克风装置，其中，包括：声电转换装置，用于实现声信号到电信号的转换；信号处理元件，包括信号输入端、信号输出端和公共接地端，用于对声电转换装置形成的电信号进行放大；低通滤波电路，连接于所述信号处理元件的信号输出端和公共接地端之间，包括至少一个低通滤波单元，所述低通滤波单元包括串联于所述信号处理元件的信号输出端的电阻，以及连接于所述电阻远离所述信号处理元件的信号输出端的一端和所述信号处理元件的公共接地端之间的电容。本实用新型在电容式麦克风装置中连接有低通滤波电路，可以改善电容式麦克风装置的高频特性，提高了产品的声学性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电声领域，具体涉及一种带有低通滤波电路的电容式麦克风装置。
背景技术
传统结构的电容式麦克风装置包括用于实现声信号到电信号转换的声电转换装置，以及与声电转换装置连接的信号处理元件。信号处理元件包括信号输入端、信号输出端和公共接地端，其中，声电转换装置一端连接于信号处理元件的信号输入端，另一端连接于信号处理元件的公共接地端。由于声电转换装置产生的电信号非常微弱，因此需要信号处理元件对其产生的电信号进行放大。
通常，电容式麦克风装置频响曲线越平坦，其声学性能越好。图7是现有技术中电容式麦克风装置的频响曲线图，如图7所示，由于传统结构的电容式麦克风装置在高频段容易产生声腔共振，使频响曲线在高频段上扬，从而使产品高频段的声学性能受到影响。因此，有必要对上述结构的电容式麦克风装置进行改进，以避免上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电容式麦克风装置，可以调节电容式麦克风装置高频段的声学特性，提高产品的声学性能。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电容式麦克风装置，其中，包括：声电转换装置，用于实现声信号到电信号的转换；信号处理元件，包括信号输入端、信号输出端和公共接地端，用于对声电转换装置形成的电信号进行放大；低通滤波电路，连接于所述信号处理元件的信号输出端和公共接地端之间，包括至少一个低通滤波单元，所述低通滤波单元包括串联于所述信号处理元件的信号输出端的电阻，以及连接于所述电阻远离所述信号处理元件的信号输出端的一端和所述信号处理元件的公共接地端之间的电容。
此外，优选的方案是，所述低通滤波单元的个数为二个或三个。
此外，优选的方案是，所述电容式麦克风装置还包括放大电路和模数转换电路，所述放大电路连接于所述低通滤波电路的信号输出端，所述模数转换电路连接于所述放大电路的信号输出端。
此外，优选的方案是，所述信号处理元件与所述低通滤波电路集成于同一芯片中。
此外，优选的方案是，所述信号处理元件、低通滤波电路、放大电路和模数转换电路集成于同一芯片中。
此外，优选的方案是，所述声电转换装置包括一个电容组件，所述电容组件包括一个固定电极和一个可移动电极。
此外，优选的方案是，所述信号处理元件为场效应晶体管，用于信号放大和阻抗变换。
采用上述技术方案后，与传统结构相比，本实用新型在电容式麦克风装置中连接有低通滤波电路，利用低通滤波电路的高频段的幅值衰减特性，达到与声腔共振产生的幅值部分抵消的目的，可以改善电容式麦克风装置的高频特性，使频响曲线更加平坦，从而提高了产品的声学性能。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1是本实用新型实施例一的电容式麦克风装置的结构框架图。
图2是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的一种电路图。
图3是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的一种改进方案的电路图。
图4是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的另一种改进方案的电路图。
图5（a）是图3所示低通滤波电路22b的频响曲线图。
图5（b）是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的频响曲线图。
图6是本实用新型实施例二的电容式麦克风装置的结构框架图。
图7是现有技术中电容式麦克风装置的频响曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。
实施例一：
图1是本实用新型实施例一的电容式麦克风装置的结构框架图，图2是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的一种电路图，如图1和图2所示，电容式麦克风装置包括依次连接的声电转换装置1、信号处理元件21和低通滤波电路22。其中，信号处理元件21和低通滤波电路22集成于同一芯片中。
声电转换装置1包括电容组件，电容组件包括一个固定电极和一个可移动电极，工作过程中，由于可移动电极的振动使电容组件的电容发生变化，初步完成声信号到电信号的转换。
信号处理元件21通常采用场效应晶体管，本实施过程中，优选的采用FET场效应晶体管。如图2所示，场效应晶体管21包括作为信号输入端的栅极G，作为信号输出端的漏极D，以及作为公共接地端的源极S，其中，声电转换装置1一端连接场效应晶体管21的栅极G，另一端连接场效应晶体管的源极S。信号处理元件21用于对声电转换装置1产生的微弱的电信号进行放大，并且进行阻抗转换。
本实用新型中，场效应晶体管21的信号输出端还连接有低通滤波电路22a。低通滤波电路22a包括串联于场效应晶体管21漏极D的电阻R，以及电容C，其中电容C连接于电阻R远离场效应晶体管21的漏极D的一端和场效应晶体管21的源极S之间。电阻R和电容C共同构成一个低通滤波单元，连接于场效应晶体管21的漏极和源极之间，可以用于调整电容式麦克风装置的高频特性。
图3是本实用新型实施例一的电容式麦克风装置的一种改进方案的电路图，改进方案与上述方案的区别在于，低通滤波电路22b包含两个低通滤波单元。R和C组成的低通滤波单元的信号输出端还串联有一个电阻R’和一个电容C’，其中电容C’连接于电阻R’远离场效应晶体管21的漏极D的一端和场效应晶体管21的源极S之间。这种采用两个低通滤波单元的低通滤波电路可以更好的调节低通滤波电路的滤波特性。
图4是本实用新型实施例一的电容式麦克风装置的另一种改进方案的电路图，与以上方案相比，低通滤波电路22c包含有三个低通滤波单元.。R’和C’组成的低通滤波单元的信号输出端进一步串联有一个电阻R”和一个电容C”，其中电容C”连接于电阻R”远离场效应晶体管21的漏极D的一端和场效应晶体管21的源极S之间。
图5（a）是图3所示低通滤波电路22b的频响曲线图；图5（b）是本实用新型实施例一电容式麦克风装置的频响曲线图，如图5（a）所示，低通滤波电路在高频部分有一个幅值衰减段。如前所述，由于传统结构的电容式麦克风装置在该高频段容易产生声腔共振，幅值有增大的趋势，本实用新型利用低通滤波电路高频段的幅值衰减特性，达到与声腔共振产生的幅值部分抵消的目的，提高了产品高频段的声学特性，使频响曲线更加平坦，从而使整个产品的声学性能得到提高。本实施过程中，可以通过控制电阻值和电容值的大小，以及低通滤波单元的数目来控制低通滤波单元的衰减率。
实施例二：
图6是本实用新型实施例二的电容式麦克风装置的结构框架图，如图6所示，电容式麦克风装置包括声电转换装置1，信号处理装置21，以及连接于信号处理元件21信号输出端的低通滤波电路22，本实施例中，滤波电路22与实施例一的电路结构相同；本实施例与实施例一的主要区别在于，电容式麦克风装置还包括放大电路23和模数转换电路24。
放大电路23连接于低通滤波电路22的信号输出端，用于对低通滤波电路22输出的信号进行再次放大；模数转换电路24连接于放大电路23的信号输出端，用于实现模拟信号到数字信号之间的转换。本实施例的电容式麦克风装置应用于数字麦克风中，其中信号处理元件21、低通滤波电路22、放大电路23和模数转换电路24集成于同一芯片中。采用这种结构的数字型电容式麦克风装置，同样可以调节其高频特性，提高产品的声学性能。
在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本实用新型的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种电容式麦克风装置，其特征在于，包括：
声电转换装置，用于实现声信号到电信号的转换；
信号处理元件，包括信号输入端、信号输出端和公共接地端，用于对声电转换装置形成的电信号进行放大；
低通滤波电路，连接于所述信号处理元件的信号输出端和公共接地端之间，包括至少一个低通滤波单元，所述低通滤波单元包括串联于所述信号处理元件的信号输出端的电阻，以及连接于所述电阻远离所述信号处理元件的信号输出端的一端和所述信号处理元件的公共接地端之间的电容。
2.根据权利要求1所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述低通滤波单元的个数为二个或三个。
3.根据权利要求1或2所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述电容式麦克风装置还包括放大电路和模数转换电路，所述放大电路连接于所述低通滤波电路的信号输出端，所述模数转换电路连接于所述放大电路的信号输出端。
4.根据权利要求1或2所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述信号处理元件与所述低通滤波电路集成于同一芯片中。
5.根据权利要求3所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述信号处理元件、低通滤波电路、放大电路和模数转换电路集成于同一芯片中。
6.根据权利要求1所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述声电转换装置包括一个电容组件，所述电容组件包括一个固定电极和一个可移动电极。
7.根据权利要求1所述的电容式麦克风装置，其特征在于，所述信号处理元件为场效应晶体管，用于信号放大和阻抗变换。
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| CN103763663A (zh) * | 2014-02-18 | 2014-04-30 | 山东共达电声股份有限公司 | 一种传声器及电子设备 |
| WO2014107843A1 (en) * | 2013-01-08 | 2014-07-17 | Zhihao Yang | Condenser microphone and its impedance converter |
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