KR20150137107A - 다중의 모터 mems 디바이스들에서의 차동 출력들 - Google Patents
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Abstract
음향 장치는, 제1 진동판 및 제1 백 플레이트를 구비한 제1 MEMS 모터, 그리고 제2 진동판 및 제2 백 플레이트를 구비한 제2 MEMS 모터를 포함한다. 상기 제1 모터는 제1 전기적 극성으로 바이어스되며 그리고 제2 모터는 제2 전기적 극성으로 바이어스되어, 상기 제1 전기적 극성 및 상기 제2 전기적 극성이 반대이도록 한다. 상기 제1 모터에서, 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제1 신호가 생성된다. 상기 제2 모터에서, 상기 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제2 신호 생성된다. 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 차이를 나타내는 차동 출력 신호가 획득된다. 상기 차동 출력 신호를 획득하는데 있어서 상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 무시된다.
Description
관련된 출원들에 대한 상호 참조
본 특허는 2013년 4월 10일에 출원된 "Differential Outputs in Multiple Motor MEMS Devices" 제목의 미국 임시 출원 No. 61810387 에 대한 우선권을 주장하여, 상기 출원의 내용은 그 전체가 본원에 참조로 편입된다.
기술 분야
본 출원은 MEMS 디바이스들에 관련되며, 그리고 더 상세하게는 차동 (differential) 증폭기들을 활용하는 MEMS 디바이스들에 관련된 것이다.
마이트로전자기계 시스템 (Microelectromechanical System (MEMS)) 마이크로폰은 수년에 걸쳐서 사용되어 왔다. 이 디바이스들은 백 플레이트 (또는 전하 플레이트 (charge plate)), 진동판, 그리고 다른 컴포넌트들을 포함한다. 동작에 있어서, 사운드 에너지는 상기 진동판을 움직이게 하며, 이는 상기 디바이스의 출력단에서 전기적인 신호가 생성되도록 하며 그리고 이 신호는 수신되었던 상기 사운드 에너지를 나타낸다.
이 마이크로폰들은 증폭기들 또는 MEMS 컴포넌트로부터 획득한 신호를 더 프로세싱하는 다른 회로를 사용하는 것이 일반적이다. 몇몇의 예들에서, MEMS 디바이스로부터 차이 신호를 획득하기 위해서 차동 증폭기가 사용된다.
이런 응용들에서, 신호-대-잡음 비율 (Signal-To-Noise ratio (SNR))이 높을 것이 요망되며, 이는 높은 SNR은 시스템 내에 적은 잡음이 존재한다는 것을 의미하기 때문이다. 그러나 높은 SNR 비를 달성하는 것은 성취하기 어렵다. 예를 들면, 잡음의 상이한 소스들이 종종 존재한다 (예를 들어, 두 개의 예를 언급하면, 파워 서플라이 잡음, RF 잡음). 차동 증폭기들을 사용하는 시스템들에서, 차동 쌍으로부터의 신호들을 차감하는 것을 통해서 신호 대 잡음 비율을 증가시키는 것은 물론이며 상관된 (공통 모드) 잡음을 줄이는 것이 가능하다.
과거의 시스템들에서, 내부 잡음을 무효로 하기 위한 다양한 시도들은 보통은 성공하지 못했다. 그 결과, 이런 과거의 시스템들에 대한 사용자의 불만이 생겼다.
본 발명의 접근은 공통 모드 잡음 및/또는 다른 유형의 잡음을 제거하거나 또는 실질적으로 줄이는 MEMS 마이크로폰 설비들을 제공하려는 것이다.
본 발명에 따른 음향 장치는: 제1 진동판 및 제1 백 플레이트를 구비한 제1 MEMS 모터로, 상기 제1 모터는 사운드 에너지를 나타내는 제1 차동 신호를 생성하는, 제1 MEMS 모터; 제2 진동판 및 제2 백 플레이트를 구비한 제2 MEMS 모터로, 상기 제2 모터는 사운드 에너지를 나타내는 제2 차동 신호를 생성하는, 제2 MEMS 모터; 상기 제1 모터에 연결된 제1 프리앰프 회로로, 상기 제1 프리앰프 회로는 상기 제1 차동 신호로부터 제1 선-증폭된 (pre-amplified) 신호를 생산하는, 제1 프리앰프 회로; 상기 제2 모터에 연결된 제1 프리앰프 회로로, 상기 제2 프리앰프 회로는 상기 제2 차동 신호로부터 제2 선-증폭된 신호를 생산하는, 제2 프리앰프 회로; 상기 제1 프리앰프 회로 및 상기 제2 프리앰프 회로에 연결된 차동단 (differential stage)으로, 상기 차동단은 상기 제1 선-증폭된 신호와 상기 제2 선-증폭된 신호 사이의 차이를 획득하도록 구성된, 차동단;을 포함하여, 상기 제1 차동 신호를 생성하기 위해서 제1 차동 바이어스 전압이 상기 제1 진동판과 상기 제1 백 플레이트 사이에서 생성되도록 하며 그리고 상기 제2 차동 신호를 생성하기 위해서 제2 차동 전압이 상기 제2 진동판과 상기 제2 백 플레이트 사이에서 생성되도록 하며; 상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 상기 차동단에 의해서 무시된다.
본 발명에 따라서 음향 장치를 동작시키는 방법에서, 상기 음향 장치는 제1 진동판 및 제1 백 플레이트를 구비한 제1 MEMS 모터, 그리고 제2 진동판 및 제2 백 플레이트를 구비한 제2 MEMS 모터를 포함하며, 상기 방법은: 상기 제1 모터를 제1 전기적 극성으로 그리고 제2 모터를 제2 전기적 극성으로 바이어싱하여, 상기 제1 전기적 극성 및 상기 제2 전기적 극성이 반대이도록 하는 단계; 상기 제1 모터에서, 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제1 신호를 생성하는 단계; 상기 제2 모터에서, 상기 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제2 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 차이를 나타내는 차동 출력 신호를 획득하는 단계;를 포함하며, 상기 차동 출력 신호를 획득하는데 있어서 상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 무시된다.
본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.
개시된 내용에 대한 더욱 완전한 이해를 위해서, 이어지는 상세한 설명 및 동반된 도면들에 대한 참조해야 한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 외부 차동단 (differential stage)으로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 외부 차동단 플립 모터로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 내부 차동단으로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 내부 차동단 플립 모터로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
통상의 지식을 가진 자들은 상기 도면들에서의 요소들이 간편함 및 명료함을 위해서 도시된 것을 인정할 것이다. 특정 행동들 및/또는 단계들은 발생하는 특별한 순서로 설명되거나 도시될 수 있을 것이지만, 반면에 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들은 시퀀스에 관한 그런 특이함은 실제로는 필요한 것이 아니라는 것을 이해할 것이라는 것이 또한 인정될 것이다. 본원에서 사용되는 용어들 및 표현들은, 특정 의미들이 본원에서 제시된 경우를 제외하면, 연구 및 학습의 그것들의 대응하는 영역들에 관한 그런 용어들과 표현들에 따른 통상의 의미를 가진다는 것 또한 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 외부 차동단 (differential stage)으로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 외부 차동단 플립 모터로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 내부 차동단으로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 내부 차동단 플립 모터로의 두 칩들 상의 두 개의 싱글 엔디드 입력들을 가진 시스템의 블록 도면을 포함한다.
통상의 지식을 가진 자들은 상기 도면들에서의 요소들이 간편함 및 명료함을 위해서 도시된 것을 인정할 것이다. 특정 행동들 및/또는 단계들은 발생하는 특별한 순서로 설명되거나 도시될 수 있을 것이지만, 반면에 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들은 시퀀스에 관한 그런 특이함은 실제로는 필요한 것이 아니라는 것을 이해할 것이라는 것이 또한 인정될 것이다. 본원에서 사용되는 용어들 및 표현들은, 특정 의미들이 본원에서 제시된 경우를 제외하면, 연구 및 학습의 그것들의 대응하는 영역들에 관한 그런 용어들과 표현들에 따른 통상의 의미를 가진다는 것 또한 이해될 것이다.
본 발명의 접근은 공통 모드 잡음 및/또는 다른 유형의 잡음을 제거하거나 또는 실질적으로 줄이는 MEMS 마이크로폰 설비들을 제공한다. "공통 모드 잡음"에 의해서, 그 용어는 상기 차동단의 입력들을 피딩하는 디바이스들 모두에게 공통인 잡음을 의미한다. 공통 모드 잡음은 상기 디바이스들에 의해서 생성된 의도된 신호와는 다른 것이며, 이는 그 공통 모드 잡음이 디바이스들 사이에서 순상 (in phase)이기 때문이다. 상기 제시된 접근 방식은 특별한 사용자 또는 특별한 시스템 요구사항들에 적합하게 하기 위해서 단일의 또는 다중의 기판들 (예를 들면, 집적 회로들) 상에 제공될 수 있다
이런 접근 방식들이 단일의 기판, 또는 집적 회로 상에 제공될 때에, 공통 모드 잡음의 덜 제거되는 모습이 보통 제공되지만, 이것은 상기 접근 방식들이 단일의 기판이나 집적 회로 상에 제공되지 않는 경우보다 더욱 경제적이며 사용자 친화적인 집적된 증폭기 및 마이크로폰 어셈블리를 제공하는 것을 가능하게 한다.
몇몇의 모습들에서, 차동 신호들을 제공하기 위해서 두 개의 MEMS 디바이스들이 같이 사용된다. 하나의 MEMS 디바이스의 전하 플레이트는 제일 위에 배치되거나 위치할 수 있으며, 진동판은 바닥의 위에, 그리고 상기 전하 플레이트에는 양의 바이어스가 공급된다. 대안으로, 동일한 MEMS 디바이스의 전하 플레이트는 바닥 위에 배치될 수 있으며, 진동판은 제일 위에 배치되고, 그리고 그 진동판에는 음의 바이어스가 제공될 수 있다. 이런 두 배열들은 제일 위의 진동판, 바닥 위의 전하 플레이트, 그리고 양으로 바이어스 된 진동판을 구비한 두 번째 MEMS 디바이스에 대해 180도 역상 (out of phase)인 동일한 신호를 공급할 것이다.
언급된 것처럼, MEMS 모터들은 하나의 기판 (예를 들면, 집적 회로 또는 칩) 상에 배치될 수 있으며, 또는 다중의 기판들 상에 배치될 수 있다. 여기에서 사용되는 "바이어스 (bias)"는 백 플레이에 관한 진동판의 전기적인 바이어스 (양 또는 음)로 정의된다. "MEMS 모터"에 의해, 고정된 DC 바이어스/전하 하에서 동작하는 호환 진동판/백플레이트 어셈블리를 의미한다.
이제 도 1을 참조하면, 시스템 (100)은 제1 MEMS 디바이스 (102) (제1 진동판 (106) 및 제1 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (108)를 구비한다) 그리고 제2 MEMS 디바이스 (104) (제2 진동판 (110) 및 제2 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (112)를 구비한다)를 포함한다. 여기에서 언급된 진동판들 및 전하 플레이트들은 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 것과 같은 전형적인 MEMS 디바이스들에서 사용되는 것들이며 그리고 여기에서는 더 이상 상세하게 설명되지 않을 것이다.
상기 MEMS 디바이스들 (102 및 104)의 출력은 제1 집적 회로 (114) 및 제2 집적 회로 (116)로 공급된다. 상기 집적 회로들은 일 실시예에서는 주문형 반도체 (application specific integrated circuit (ASIC))들일 수 있다. 이 회로들은 수신한 신호들을 증폭하는 것과 같은 다양한 프로세싱 기능들을 수행한다.
상기 집적 회로들 (114 및 116)은 제1 프리앰프 회로 (118) 및 제2 프리앰프 회로 (120)를 포함한다. 상기 프리앰프 회로들 (114 및 116)의 목적은, 보통은 관심 대역폭 내 높은 임피던스 소스인 용량성 트랜스듀서를 위한 극도로 높은 임피던스 인터페이스를 제공하는 것이다.
상기 회로들 (114 및 116)의 출력들은 (상기 회로들 (114 및 116)로부터의 두 개 신호들의 차이를 취하는 차이 합산기 (124)를 포함하는) 외부 차동단 (122)으로 전송된다. 일 실시예에서, 상기 외부 차동단 (122)은 마이크로폰 베이스 PCB 상의 집적 회로 또는 사용자에 의해서 제공된 외부 하드웨어 중 어느 하나이다.
양의 전위가 제1 진동판 (106)에 공급되며 그리고 음의 전위가 상기 제2 진동판 (110)에 공급된다. 이것은 그래프들 (150 및 152)에 도시된 것처럼 리드들 (126 및 128)에서 차동 신호를 생성한다. 이 그래프들에서의 그리고 본원의 다른 곳에서 설명되는 것과 같은 차동 신호들은 서로에 대해서 약 180도 역상이다. 참조번호 122의 차동단의 출력 (130)은 참조번호 127 및 129의 신호들 사이의 차이이며 그리고 참조번호 154의 그래프에서 보인다.
전체 시스템의 공통 모드 잡음은 상기 차동단 (122)에 의해서 무시된다. 공통 모드 잡음은 상기 MEMS 모터들 둘 모두 그리고 도 1의 예에서의 ASIC들 둘 모두의 사이에서 발생한다. 상기 그래프들에서 볼 수 있는 것처럼, 증가된 SNR이 출력 (130)에서 달성되며 그리고 언급된 것처럼 공통 모드 잡음은 크게 감소하거나 또는 제거된다. 이런 모습들 모두는 향상된 시스템 성능을 제공한다. 공통 모드 잡음은 도 1의 예에서 크게 감소되거나 또는 제거되며, 이는 공통 잡음 성분들이 서로로부터 차감되기 때문이다. 그것들은 0도의 위상 차이를 가지기 때문에, 상기 차동 증폭기는 공통 모드 신호의 일부 또는 모두를 무시할 것이다.
이제 도 2를 참조하면, 시스템 (200)은 제1 MEMS 디바이스 (202) (제1 진동판 (206) 및 제1 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (208)를 구비한다) 그리고 제2 MEMS 디바이스 (204) (제2 진동판 (210) 및 제2 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (212)를 구비한다)를 포함한다. 상기 MEMS 디바이스들 (202 및 204)의 출력은 제1 집적 회로 (214) 및 제2 집적 회로 (216)로 공급된다. 상기 집적 회로들은 일 실시예에서는 주문형 반도체 (application specific integrated circuit (ASIC))들일 수 있다. 이 회로들은 수신한 신호들을 증폭하는 것과 같은 다양한 프로세싱 기능들을 수행한다.
상기 집적 회로들 (214 및 216)은 제1 프리앰프 회로 (218) 및 제2 프리앰프 회로 (220)를 포함한다. 상기 프리앰프 회로들 (214 및 216)의 목적은, 보통은 관심 대역폭 내 높은 임피던스인 용량성 트랜스듀서를 위한 극도로 높은 임피던스 인터페이스를 제공하는 것이다. 상기 회로들 (214 및 216) 사이의 차이는 상기 진동판/백 플레이트 방위에 관한 것이다 (즉, 참조번호 214 또는 216의 하나의 회로는 "거꾸로"이며, 그래서 음의 바이어스 없이 180도 위상 시프트를 일으키게 한다).
상기 회로들 (214 및 216)의 출력들은 (상기 회로들 (214 및 216)로부터의 두 개 신호들의 차이를 취하는 차이 합산기 (224)를 포함하는) 외부 차동단 (222)으로 전송된다.
양의 전위가 제1 진동판 (206)에 공급된다. 양의 전위가 상기 제2 백 플레이트 (212)에 공급된다. 이것은 그래프들 (250 및 252)에 도시된 것처럼 리드들 (226 및 228)에서 차동 신호를 생성한다. 여기에서, 상기 제2 진동판 및 제2 백 플레이트는 도 1에서 보이는 예와 비교하면 기계적으로 플립 (flip)된다. 이는 서로에 대해서 약 180도 역상인 신호들을 생성한다. 참조번호 222의 차동단의 출력 (230)은 참조번호 227 및 229의 신호들 사이의 차이이며 그리고 참조번호 254의 그래프에서 보인다.
전체 시스템의 공통 모드 잡음은 상기 차동단 (222)에 의해서 무시된다. 공통 모드 잡음은 상기 MEMS 모터들 둘 모두 그리고 도 2의 예에서의 ASIC들 둘 모두의 사이에서 발생한다. 상기 그래프들에서 볼 수 있는 것처럼, 증가된 SNR이 출력 (230)에서 달성되며 그리고 언급된 것처럼 공통 모드 잡음은 크게 감소하거나 또는 제거된다. 이런 모습들 모두는 향상된 시스템 성능을 제공한다. 공통 모드 잡음은 도 1의 예에서 크게 감소되거나 또는 제거되며, 이는 공통 잡음 성분들이 서로로부터 차감되기 때문이다. 그것들은 0도의 위상 차이를 가지기 때문에, 상기 차동 증폭기는 공통 모드 신호의 일부 또는 모두를 무시할 것이다.
이제 도 3을 참조하면, 시스템 (300)은 제1 MEMS 디바이스 (302) (제1 진동판 (306) 및 제1 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (308)를 구비한다) 그리고 제2 MEMS 디바이스 (304) (제2 진동판 (310) 및 제2 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (312)를 구비한다)를 포함한다. 상기 MEMS 디바이스들 (302 및 304)의 출력은 집적 회로 (314)로 공급된다. 상기 집적 회로는 일 실시예에서는 주문형 반도체 (application specific integrated circuit (ASIC))일 수 있다. 이 회로들은 수신한 신호들을 증폭하는 것과 같은 다양한 프로세싱 기능들을 수행한다.
상기 집적 회로 (314)는 제1 프리앰프 회로 (318) 및 제2 프리앰프 회로 (320)를 포함한다. 상기 프리앰프 회로들 (318 및 320)의 목적은, 보통은 관심 대역폭 내 높은 임피던스인 용량성 트랜스듀서를 위한 극도로 높은 임피던스 인터페이스를 제공하는 것이다.
상기 프리앰프들 (318 및 320)의 출력들은 상기 프리앰프들로부터의 두 개 신호들의 차이를 취하는 차이 합산기 (324)로 전송된다.
양의 전위가 제1 진동판 (306)에 공급된다. 음의 전위가 상기 제2 진동판 (310)에 공급된다. 이것은 그래프들 (350 및 352)에 도시된 것과 같이 리드들 (326 및 328)에서 차동 신호를 생성한다. ASIC (314)의 출력 (330)은 참조번호 327 및 329의 신호들 사이의 차이이며 그리고 참조번호 354의 그래프에서 보인다.
도 3의 시스템의 공통 모드 잡음은 상기 합산기 (354)에 의해서 무시된다. 공통 모드 잡음은 도 3의 예에서 상기 두 MEMS 모터들 사이에서 발생한다. 상기 그래프들에서 볼 수 있는 것처럼, 증가된 SNR이 출력 (330)에서 달성되며 그리고 언급된 것처럼 공통 모드 잡음은 크게 감소하거나 또는 제거된다. 이런 모습들 둘 모두는 향상된 시스템 성능을 제공한다. 공통 모드 잡음은 도 1의 예에서 크게 감소되거나 또는 제거되며, 이는 공통 잡음 성분들이 서로로부터 차감되기 때문이다. 그것들은 0도의 위상 차이를 가지기 때문에, 상기 차동 증폭기는 공통 모드 신호의 일부 또는 모두를 무시할 것이다.
이제 도 4를 참조하면, 시스템 (400)은 제1 MEMS 디바이스 (402) (제1 진동판 (406) 및 제1 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (408)를 구비한다) 그리고 제2 MEMS 디바이스 (404) (제2 진동판 (410) 및 제2 백 플레이트 또는 전하 플레이트 (412)를 구비한다)를 포함한다. 상기 MEMS 디바이스들 (402 및 404)의 출력은 집적 회로 (414)로 공급된다. 상기 집적 회로는 일 실시예에서는 주문형 반도체 (application specific integrated circuit (ASIC))일 수 있다. 상기 집적 회로는 신호 증폭과 같은 다양한 프로세싱 기능들을 수행할 수 있다.
상기 집적 회로 (414)는 제1 프리앰프 회로 (418) 및 제2 프리앰프 회로 (420)를 포함한다. 상기 프리앰프 회로들의 목적은, 보통은 관심 대역폭 내 높은 임피던스인 용량성 트랜스듀서를 위한 극도로 높은 임피던스 인터페이스를 제공하는 것이다. 상기 회로들 (414)의 출력들은 상기 프리앰프들 (414 및 418)로부터의 두 개 신호들의 차이를 취하는 차이 합산기 (424)로 전송된다.
양의 전위가 제1 진동판 (406)에 공급된다. 양의 전위가 상기 제2 백 플레이트 (412)에 공급된다. 이것은 그래프들 (450 및 452)에 도시된 것처럼 리드들 (426 및 428)에서 차동 신호를 생성한다. ASIC (414)의 출력 (430)은 참조번호 427 및 429의 신호들 사이의 차이이며 그리고 참조번호 454의 그래프에서 보인다.
도 4의 시스템의 공통 모드 잡음은 상기 ASIC(414)에 의해서 무시된다. 공통 모드 잡음은 도 4의 예에서 상기 두 MEMS 모터들 사이에서 발생한다. 상기 그래프들에서 볼 수 있는 것처럼, 증가된 SNR이 출력 (430)에서 달성되며 그리고 언급된 것처럼 공통 모드 잡음은 크게 감소하거나 또는 제거된다. 이런 모습들 둘 모두는 향상된 시스템 성능을 제공한다. 공통 모드 잡음은 도 1의 예에서 크게 감소되거나 또는 제거되며, 이는 공통 잡음 성분들이 서로로부터 차감되기 때문이다. 그것들은 0도의 위상 차이를 가지기 때문에, 상기 차동 증폭기는 공통 모드 신호의 일부 또는 모두를 무시할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 본 발명을 수행하기 위해서 본 발명자들에게 알려진 최선 모드를 포함하여 여기에서 설명되었다. 도시된 실시예들은 예시적일 뿐이며, 그리고 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 취급되지 않아야 한다는 것이 이해되어야만 한다.
Claims (12)
- 음향 장치로서,
제1 진동판 및 제1 백 플레이트를 구비한 제1 MEMS 모터로, 상기 제1 모터는 사운드 에너지를 나타내는 제1 차동 신호를 생성하는, 제1 MEMS 모터;
제2 진동판 및 제2 백 플레이트를 구비한 제2 MEMS 모터로, 상기 제2 모터는 사운드 에너지를 나타내는 제2 차동 신호를 생성하는, 제2 MEMS 모터;
상기 제1 모터에 연결된 제1 프리앰프 회로로, 상기 제1 프리앰프 회로는 상기 제1 차동 신호로부터 제1 선-증폭된 (pre-amplified) 신호를 생산하는, 제1 프리앰프 회로;
상기 제2 모터에 연결된 제1 프리앰프 회로로, 상기 제2 프리앰프 회로는 상기 제2 차동 신호로부터 제2 선-증폭된 신호를 생산하는, 제2 프리앰프 회로;
상기 제1 프리앰프 회로 및 상기 제2 프리앰프 회로에 연결된 차동단 (differential stage)으로, 상기 차동단은 상기 제1 선-증폭된 신호와 상기 제2 선-증폭된 신호 사이의 차이를 획득하도록 구성된, 차동단;을 포함하여,
상기 제1 차동 신호를 생성하기 위해서 제1 차동 바이어스 전압이 상기 제1 진동판과 상기 제1 백 플레이트 사이에서 생성되도록 하며 그리고 상기 제2 차동 신호를 생성하기 위해서 제2 차동 전압이 상기 제2 진동판과 상기 제2 백 플레이트 사이에서 생성되도록 하며;
상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 상기 차동단에 의해서 무시되는, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
양의 전위가 상기 제1 진동판에 인가되며 그리고 음의 전위가 상기 제2 진동판에 인가되는, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
양의 전위가 상기 제1 진동판에 인가되며 그리고 양의 전위가 상기 제2 백 플레이트에 인가되는, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 프리앰프 및 상기 제2 프리앰프는 분리된 집적 칩들 상에 배치된, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 프리앰프 및 상기 제2 프리앰프는 동일한 집적 칩 상에 배치된, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 약 0도 역상 (out of phase)인, 음향 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호는 약 180도 역상인, 음향 장치. - 음향 장치를 동작시키는 방법으로서, 상기 음향 장치는 제1 진동판 및 제1 백 플레이트를 구비한 제1 MEMS 모터, 그리고 제2 진동판 및 제2 백 플레이트를 구비한 제2 MEMS 모터를 포함하며, 상기 방법은:
상기 제1 모터를 제1 전기적 극성으로 그리고 제2 모터를 제2 전기적 극성으로 바이어싱하여, 상기 제1 전기적 극성 및 상기 제2 전기적 극성이 반대이도록 하는 단계;
상기 제1 모터에서, 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제1 신호를 생성하는 단계;
상기 제2 모터에서, 상기 수신한 사운드 에너지를 나타내는 제2 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 차이를 나타내는 차동 출력 신호를 획득하는 단계;를 포함하며,
상기 차동 출력 신호를 획득하는데 있어서 상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 무시되는, 음향 장치를 동작시키는 방법. - 제8항에 있어서,
양의 전위가 상기 제1 진동판에 인가되며 그리고 음의 전위가 상기 제2 진동판에 인가되는, 음향 장치를 동작시키는 방법. - 제8항에 있어서,
양의 전위가 상기 제1 진동판에 인가되며 그리고 양의 전위가 상기 제2 백 플레이트에 인가되는, 음향 장치를 동작시키는 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 모터와 상기 제2 모터 사이의 공통 모드 잡음은 약 0도 역상인, 음향 장치를 동작시키는 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 차동 신호와 상기 제2 차동 신호는 약 180도 역상인, 음향 장치를 동작시키는 방법.
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