CN204362301U - 一种两线mems麦克风及耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种两线MEMS麦克风及耳机，其中两线MEMS麦克风包括MEMS麦克风芯片和ASIC芯片，所述MEMS麦克风芯片与所述ASIC芯片连接，所述ASIC芯片具有第一连接端和第二连接端，所述ASIC芯片接收MEMS麦克风芯片拾取的声音信号并将其转化为第一连接端到第二连接端的电流信号。本实用新型的两线MEMS麦克风结构简洁，体积小，便于耳机线控部分向小型化发展和降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种两线MEMS麦克风及耳机。
背景技术
MEMS麦克风是一种用微机械加工技术制作出来的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。
目前市场上主流的3.5mm耳机有两种接口，三极耳机和四极耳机。3.5mm三极耳机包含GND，左声道输出，右声道输出三个极。而四极耳机是指除了GND，左声道输出，右声道输出三个极外，还有麦克风输入的MIC极。随着技术的发展和智能手机的普及，支持麦克风输入的四极耳机成为耳机市场的主流产品。一般地，四极耳机中麦克风的电路原理图如图1所示。
图1为3.5mm耳机接口，包括耳机的线控部分，由麦克风(MIC)，麦克风接通按键key_OK，音量增加按键key_V+，音量衰减按键key_V-和三个负载电阻R1，R2，R3组成。从图中可以看出，麦克风只有两个端口，M+和M-。M-与耳机的地线相连，所以M+既是麦克风的电源输入端口，也是麦克风的信号输出端口。这种只有两个端口的麦克风，我们称之为两线麦克风。两线麦克风工作时，将声音信号转换为两个端口M+和M-之间的电流信号，这个电流信号在偏置电阻R上产生压降，从而转化为输出电压信号Vout。电压信号通过3.5mm耳机接口的MIC极输入到手机的音频控制模块从而完成声音拾取。
目前已有的技术中，两线麦克风的方案通过三线MEMS麦克风芯片利用片外阻容转换电路转为两线麦克风。如图2所示，图2中的三线MEMS麦克风有VDD，GND，OUT三端。其中VDD为麦克风的电源端，GND为接地端，OUT为麦克风的电压输出端。电阻R1，R2和uF级大电容C的作用是将电压输出信号转化为电流信号。R1将OUT端的直流输出电压转化为直流偏置电流，大小为：Vout_dc/R1(Vout_dc为OUT端的直流输出电压)。R2和uF级大电容C组成的高通回路的拐点频率小于 20Hz，大于20Hz的输出信号可以在R2上产生与输出信号成正比的交流电流信号。该交流电流信号的大小为：Vout/R2。这样由三线MEMS麦克风利用片外阻容实现了声音信号到M+和M-两端之间的电流信号。
在上述技术方案中，麦克风本身有三个接口，此外还需要额外的三个片外阻容器件(R1，R2和uF量级的大电容C)，这不仅会增加整体的采购成本，而且体积较大，限制了耳机的线控部分向小型化发展的可能。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种两线MEMS耳机及耳机。
一种两线MEMS麦克风，包括MEMS麦克风芯片和ASIC芯片，所述MEMS麦克风芯片与所述ASIC芯片连接，所述ASIC芯片具有第一连接端和第二连接端，所述ASIC芯片接收MEMS麦克风芯片拾取的声音信号并将其转化为第一连接端到第二连接端的电流信号。
可选的，所述MEMS麦克风芯片和ASIC芯片封装于同一块PCB基板上。
可选的，所述ASIC芯片包括串联连接的第一放大器和第二放大器，第一放大器的输出端与第二放大器的输入端连接，第二放大器的输出端通过接地电阻接地，第一放大器和第二放大器用于对于MEMS麦克风芯片输入信号的串级放大。
一种耳机，含有所述的两线MEMS麦克风。
可选的，所述耳机的麦克风端与所述MEMS麦克风的所述第一连接端连接，所述耳机的接地端与所述MEMS麦克风的所述第二连接端连接。
可选的，所述耳机为三极或四极耳机。
与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下优点或有益效果：本实用新型的两线MEMS麦克风，一方面具有体积小，可进行标准回流焊贴装的优点，适用于大批量工业化生产，另一方面该麦克风仅有两个接口，且不需要额外的片外器件，就可实现声音信号到麦克风的两端(M+和M-)之间的电流信号的转换功能，结构简洁，体积小，便于耳机线控部分向小型化发展和降低成本。
附图说明
图1是现有技术中带麦克风的耳机与麦克风连接的电路结构示意图；
图2是现有技术中的两线麦克风电路结构示意图；
图3是本实用新型的两线MEMS麦克风的封装结构示意图；
图4是带麦克风的耳机与本实用新型的两线MEMS麦克风连接的电路结构示意图；
图5是本实用新型的两线MEMS麦克风的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
请参阅图3，本实用新型所提供的两线MEMS麦克风为一个两端元件：具有第一连接端M+端和第二连接端M-端。MEMS麦克风芯片和两线MEMS麦克风专用ASIC芯片封装在同一块PCB基板上，MEMS麦克风芯片与ASIC芯片连接，ASIC芯片的M+和M-端引出作为整个两线MEMS麦克风的M+端和M-端。ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)，是指应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC作为集成电路(IC)技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，其具有体积小、重量轻、低功耗等优点，本实用新型通过与MEMS麦克风芯片封装在同一块PCB基板上的ASIC芯片实现对MEMS麦克风信号的处理，实现声音的拾取。
图4为本实用新型的两线MEMS耳机与带麦克风的四极耳机的电路连接示意图，图中本实用新型所提供的两线MEMS麦克风的M+和M-端分别与四线耳机的MIC极(麦克风端)和GND极(接地端)相连，由于本实用新型中的MEMS麦克风芯片与处理MEMS麦克风芯片信号的ASIC芯片一同封装在了同一块PCB基板 上，因此不需要额外的片外阻容器件即可实现声音信号转化为M+到M-的电流信号，并进一步在偏置电阻R上产生电压信号，即MIC极的电压信号可表征声音信号。该电压信号经由耳机接口传入手机的音频处理模块，实现声音的拾取。
请参阅图5，本实用新型的ASIC芯片包括串联连接的两个放大器，第一放大器的输出端与第二放大器的输入端连接，第二放大器的输出端通过接地电阻接地，电源AVDD为两个放大器提供工作电压，两个放大器实现对于MEMS芯片输入信号的串级放大，从而完成声音信号转化为M+到M-的电流信号。本实用新型通过ASIC芯片实现上述两级放大电路，MEMS麦克风芯片与ASIC芯片连接，将MEMS麦克风芯片与ASIC芯片封装在同一块PCB基板上这样便得到了本实用新型的两线MEMS耳机。
本实用新型的两线MEMS耳机是个两端元件，仅有M+和M-两个端口。封装结构内部包括PCB表面上的MEMS麦克风芯片和ASIC芯片，用于含麦克风的耳机时，不需MEMS麦克风芯片之外的阻容元件，即可实现声音信号到M+和M-两端口之间电流的转换。相应的，耳机接口MIC极和GND极之间表征声音信号的电流信号仅由该两线MEMS麦克风产生。
本实用新型的MEMS麦克风具有体积小，可进行标准回流焊贴装的优点，适用于大批量工业化生产。另一方面该麦克风仅有两个接口，且不需要额外的片外器件，就可实现两线麦克风的功能。结构简洁，体积小，便于耳机线控部分向小型化发展和降低成本。
对于前述的各装置实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的模块组合，但是本领域的技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的模块组合的限制，因为根据本实用新型，某些模块可以采用其他模块执行；其次，本领域技术人员也应该知悉，上述装置实施例均属于优选实施例，所涉及的模块并不一定是本实用新型所必须的。
以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新 型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种两线MEMS麦克风，其特征在于，包括MEMS麦克风芯片和ASIC芯片，所述MEMS麦克风芯片与所述ASIC芯片连接，所述ASIC芯片具有第一连接端和第二连接端，所述ASIC芯片接收MEMS麦克风芯片拾取的声音信号并将其转化为第一连接端到第二连接端的电流信号。
2.根据权利要求1所述的两线MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风芯片和ASIC芯片封装于同一块PCB基板上。
3.根据权利要求1所述的两线MEMS麦克风，其特征在于，所述ASIC芯片包括串联连接的第一放大器和第二放大器，第一放大器的输出端与第二放大器的输入端连接，第二放大器的输出端通过接地电阻接地，第一放大器和第二放大器用于对于MEMS麦克风芯片输入信号的串级放大。
4.一种耳机，其特征在于，含有权利要求1-3任一所述的两线MEMS麦克风。
5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述耳机的麦克风端与所述MEMS麦克风的所述第一连接端连接，所述耳机的接地端与所述MEMS麦克风的所述第二连接端连接。
6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述耳机为三极或四极耳机。
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|---|---|---|---|---|
| CN104010260A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-08-27 | 山东共达电声股份有限公司 | 一种两线mems麦克风 |
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2014
- 2014-06-17 CN CN201420321996.1U patent/CN204362301U/zh not_active Expired - Lifetime
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