KR20200041267A - Mems 마이크로폰 - Google Patents

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KR20200041267A
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플로리안 브람
데이비드 앤드류 루셀
디트마르 스트라에우스니그
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인피니언 테크놀로지스 아게
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Abstract

실시예는 MEMS 마이크로폰의 출력 신호를 제공하기 위한 출력 인터페이스를 포함하고, 메모리를 포함하는 MEMS 마이크로폰을 제공하며, 출력 인터페이스는 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호를 MEMS 마이크로폰 신호의 출력 신호로서 제공하도록 구성되고, 출력 인터페이스는 초기화 동작 모드에서, 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공하도록 구성되며, 데이터 신호는 메모리에 저장된 정보를 운반한다.

Description

MEMS 마이크로폰{MEMS MICROPHONE}
실시예는 MEMS 마이크로폰에 관한 것이다. 추가의 실시예는 MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하는 방법에 관한 것이다. 추가의 실시예는 MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서로 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다. 일부 실시예는 단일 회선을 통한 마이크로폰을 위한 데이터 판독 방법에 관한 것이다.
사용자 장비(예: 스마트 폰, 태블릿 등)의 제조업체는 일반적으로 서로 다른 공급업체의 마이크로폰을 동일한 조립 위치에 배치한다(두 번째 소스 옵션). 이 경우 (예를 들어 소프트웨어로 구현된) 신호 프로세서는 어떤 어셈블리 버전이 실행중인지 알아야 할 필요가 있는데 이는 서로 다른 마이크로폰이 상이한 작용(예: 전송 기능, 필터 등)을 하기 때문이다.
실시예는 MEMS 마이크로폰의 출력 신호를 제공하는 출력 인터페이스를 포함하고, 메모리를 포함하는 MEMS 마이크로폰을 제공하며, 출력 인터페이스는 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공하도록 구성되고, 출력 인터페이스는 초기화 동작 모드에서, 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공하도록 구성되며, 데이터 신호는 메모리에 저장된 정보를 운반한다.
첨부된 도면을 참조하여 실시예들이 여기에 설명된다.
도 1은 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰 및 신호 프로세서를 포함하는 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른, MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서로 데이터를 전송하는 방법의 흐름도를 도시한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 실시예들에 대한 보다 완전한 설명을 제공하기 위해 복수의 세부 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이러한 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 잘 알려진 구조 및 장치가 본 발명의 실시예를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세도가 아니라 블록도 형태로 도시된다. 또한, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 후술되는 상이한 실시예의 특징은 서로 결합될 수 있다.
마이크로폰과 DSP(Digital Signal Processor) 사이의 통신을 활성화하거나 단일 회선을 통해 코딩해야 할 필요가 있다. 예를 들어, 칩 ID 또는 교정 파라미터(마이크로폰에 저장됨)와 같은 데이터를 DSP 또는 코덱으로 전송할 수 있으면 시스템 수준에서 로지스틱스(logistics)를 단순화할 수 있다.
예를 들어, 전화 제조자의 로지스틱스 문제가 있다. 제조자가 다른 공급자의 마이크로폰을 동일한 어셈블리 위치(두 번째 소스 옵션)에 배치하는 경우, 서로 다른 마이크로폰은 상이한 동작(예: 전송 기능, 필터 등)을 하므로 소프트웨어는 어느 어셈블리 버전이 실행 중인지를 알아야 한다.
적어도 ID를 판독할 수 없으면 복잡성과 비용을 증가시키는 다른 수단(예: otp, flash 등)에 의해 어셈블리 버전이 제공되어야 한다.
예를 들어 프로세서, DSP 또는 코덱에 마이크로폰 ID를 판독할 수 있는 기능이 있는 경우, 소프트웨어는 추가 정보가 필요하지 않고 (소프트웨어 드라이버를 로드하여) 상이한 어셈블리 버전에 반응할 수 있다.
디지털 마이크로폰을 시작하는 동안(보통 몇 밀리 초), 음향 신호가 회선에서 분리된다. 실시예들에 따르면, 이러한 시간 프레임은 마이크로폰으로부터, 예를 들어 DSP(digital signal processor) 또는 코덱과 같은 신호 프로세서로 데이터를 전송하는 데 사용된다.
도 1은 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰(100)(MEMS = 마이크로 전자 기계 시스템)의 개략적인 블록도를 도시한다. MEMS 마이크로폰(100)은 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104) 및 메모리(106)를 제공하기 위한 출력 인터페이스(102)를 포함한다. 출력 인터페이스(102)는 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호(110)를 EMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 제공(또는 전달)하고, 초기화 동작 모드에서, 데이터 신호(112)를 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 제공(또는 전달)하도록 구성되며, 여기서 데이터 신호(112)는 메모리(106) 내에 저장된 정보를 운반한다.
실시예들에서, 출력 인터페이스(102)는 단일 회선 출력 인터페이스일 수 있으며, 즉, 동일한 단일 회선이 정상 동작 모드에서의 마이크로폰 신호(110) 및 초기화 동작 모드에서의 데이터 신호(112)를 전송하는 데 사용된다.
예를 들어, 단일 회선에는 두 개의 전선(신호선 및 접지선) 또는 두 개의 대칭 와이어가 있을 수 있다.
실시예들에서, 출력 인터페이스(102)는 각각의 동작 모드에서 마이크로폰 신호(110) 및 데이터 신호(112)를 출력 인터페이스(102)의 동일한 출력 핀(또는 단자)에 제공하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 마이크로폰 신호(110) 및 데이터 신호(112)는 출력 인터페이스(102)의 동일한 두 개의 출력 핀을 사용하여 각각의 동작 모드에서 제공될 수 있다. 두 개의 출력 핀은 신호 핀 및 접지 핀이거나, 또는 두 개의 대칭 신호 핀일 수 있다.
실시예들에서, 초기화 동작 모드는 파워 온 리셋 모드일 수 있다.
실시예들에서, 초기화 동작 모드는 클록 변경 모드일 수 있다.
실시예들에서, 메모리(106)는 비 휘발성 메모리 또는 하드 코딩된 메모리일 수 있다.
실시예들에서, 메모리에 저장된 정보는 MEMS 마이크로폰(100)의 ID(식별자)를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 메모리에 저장된 정보는 MEMS 마이크로폰(100)의 음향 특성에 의존하는 (교정 파라미터 또는 필터 계수와 같은) 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어, MEMS 마이크로폰(100)의 음향 성능을 향상시키는 데 사용될 수 있다.
실시예들에서, 데이터 신호(112)는 이진 신호(binary signal)(예를 들어, 메모리(106)에 저장된 정보에 따라 변조된 이진 신호)일 수 있어서, 데이터 신호(112)는 메모리(106)에 저장된 정보를 운반한다.
예를 들어, 일반적으로, MEMS 마이크로폰은 초기화 동작 모드 동안 2 개의 신호로 나뉜 클록과 같은 (오프셋이 없는) PDM 제로 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 이러한 초기화 동작 모드의 적어도 일부 동안(즉, 초기화 모드의 (짧은) 시간 간격 동안), 출력 인터페이스(102)는 (오프셋이 없는) PDM 제로 신호 대신에 (이진) 데이터 신호(112)를 제공하도록 구성될 수 있다. MEMS 마이크로폰(100)에 연결된 신호 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서 또는 코덱)는 초기화 동작 모드 동안 이러한 데이터 신호(112)를 수신하고, 적어도 하나의 신호 처리 파라미터(예를 들어, 교정 파라미터 또는 마이크로폰 신호(100)를 처리하는 데 사용되는 필터의 필터 계수)를 데이터 신호(112)에 의해 운반되는 정보에 응답하여 설정하거나 조정할 수 있다. 이에 반해, 데이터 신호(112)를 수신할 수 없는 MEMS 마이크로폰(100)에 연결된 신호 프로세서는 데이터 신호(112)와 PDM 제로 신호(오프셋 제외) 사이의 차이를 알 수 없을 가능성이 높다.
도 1에 도시된 바와 같이, MEMS 마이크로폰(100)은 MEMS 마이크로폰 유닛(114)을 포함하고, MEMS 마이크로폰(100)의 마이크로폰 신호(110)는 MEMS 마이크로폰 유닛(114)에 의해 제공된 신호(110')에 의존한다.
예를 들어, MEMS 마이크로폰(100)의 마이크로폰 신호(110)는 MEMS 마이크로폰 유닛(114)에 의해 제공되는 신호(110')의 처리된 버전(예를 들면, MEMS 마이크로폰 유닛(114)에 의해 제공되는 신호(110')의 증폭, 양자화 및/또는 필터링된 버전)일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰(100)의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 1과 비교하여, 도 2의 MEMS 마이크로폰(100)은 출력 제어기(120)를 더 포함한다. 출력 제어기(120)는 출력 인터페이스(102)를 제어하여 초기화 동작 모드에서 데이터 신호(112)를 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 전달하고, 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호(110)를 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호로서 전달하게 하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 출력 제어기(120)는 출력 인터페이스(102)를 제어하기 위한 제어 신호(122)를 제공하도록 구성될 수 있다. 제어 신호(120)에 따라, 출력 인터페이스(102)는 마이크로폰 신호(110) 또는 데이터 신호(112)를 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 전달할 수 있다.
예를 들어, 출력 인터페이스(102)는 제어 신호(120)에 의존하여 마이크로폰 신호(110) 또는 데이터 신호(112)를 전달하도록 구성된 멀티플렉서 또는 스위치일 수 있다.
예를 들어, 출력 제어기(120)는 마이크로 컨트롤러, 마이크로프로세서 또는 FPGA(= 필드 프로그램 가능 게이트 어레이)와 같이 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있다.
MEMS 마이크로폰(100)은 메모리(106)에 저장된 정보를 전달하는 데이터 신호(112)를 제공하도록 구성된 데이터 신호 공급기(124)를 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 신호 공급기(124)는 이전에 메모리(106)로부터 판독된 데이터를 직렬로 시프트하도록 구성된 시프트 레지스터일 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 신호(112)는 이진 신호일 수 있다.
또한, MEMS 마이크로폰(100)은 2 개의 신호(128)로 나뉜 클록을 제공하도록 구성된 클록 분배기(126)를 선택적으로 포함할 수 있다. 2 개의 신호(128)로 나뉜이러한 클록은 (오프셋이 없는) PDM 제로 신호이다.
예를 들어, 출력 제어기(120)는 초기화 동작 모드에서, 초기화 동작 모드의 일 시간 간격 동안 이진 데이터 신호(112)를 출력 신호(104)로서 전달하고 초기화 동작 모드의 적어도 하나의 다른 시간 간격 동안 PDM 제로 신호(128)를 출력 신호(104)로서 전달하게 하도록 출력 인터페이스(102) 제어하도록 구성될 수 있다. 이로써, (이진) 데이터 신호(112)가 출력 신호(104)로서 제공되는 초기화 동작 모드의 일 시간 간격은 PDM 제로 신호(오프셋 제외)가 출력 신호(104)로서 제공되는 초기화 동작 모드의 적어도 하나의 다른 시간 간격보다 적어도 2(또는 3, 4, 5, 또는 10)배만큼 더 작다.
예를 들어, 초기화 동작 모드의 제1 시간 간격 동안 PDM 제로 신호(128)가 출력 신호로서 제공될 수 있고, 제1 시간 간격 후에, 초기화 동작 모드의 제2 시간 간격 동안 (이진) 데이터 신호(112)가 출력 신호(104)로서 제공될 수 있으며, 제2 시간 간격 후에, 초기화 동작 모드의 제3 시간 간격 동안 PDM 제로 신호(128)가 출력 신호(104)로서 제공될 수 있다.
MEMS 마이크로폰(100)에 연결된 신호 프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서 또는 코덱)는 초기화 동작 모드 동안 이러한 (이진) 데이터 신호(112)를 수신하고 적어도 하나의 신호 처리 파라미터(예를 들어, 교정 파라미터 또는 마이크로폰 신호(110)를 처리하는데 사용되는 필터의 필터 계수)를 설정 또는 조정할 수 있다. 이와 대조적으로, (이진) 데이터 신호(112)를 수신할 수 없는, MEMS 마이크로폰(100)에 연결된 신호 프로세서는 (이진) 데이터 신호(112)와 PDM 제로 신호(128)(오프셋 제외) 사이의 차이를 인식하지 못할 가능성이 높다.
이어서, MEMS 마이크로폰의 추가 실시예들이 설명된다.
디지털 마이크로폰(100)의 시동(일반적으로 수 ms) 동안, 음향 신호가 회선으로부터 분리된다. 이러한 시간 동안, 2로 나뉜 클록이 데이터 출력(오프셋이 없는 PDM 제로)에 인가된다.
실시예들에서, 이러한 시간 프레임은 마이크로폰(100)으로부터 DSP 또는 코덱으로 데이터를 전송하는 데 사용된다.
예를 들어, 동기화 프리앰블 후, ID 및/또는 다른 구성 데이터(예를 들어, 16 비트 프리앰블 + 48 비트 데이터(필요한 경우 확장될 수 있음))를 하프 클록 대신 전송될 수 있다. 코덱/DSP는 이러한 주요 프리앰블(leading preamble)을 검색하고 비트 스트림에서 데이터를 추출할 수 있다.
이러한 추가 정보를 읽을 수 없는 장치는 어떠한 것도 영향을 받을 수 없을 것이며, 이는 데이터를 송신하는 데 걸리는 시간이 짧고(약 100주기) 오프셋이 없는 제로 PDM 스트림과의 편차가 작기 때문이다.
예를 들어, 고객 시스템 수준의 로지스틱을 단순화하기 위해서는 칩 ID를 아는 것이 유리하다. 또 다른 응용예는 교정 파라미터를 판독하는 것이다. 예를 들어, 음향 롤 오프 필터를 교정할 수 있다. 이에 의해, 보상에 필요한 디지털 필터의 계수가 마이크로폰(100)에 저장될 수 있다. 이들 데이터는 교정 필터를 작동시키기 위해 DSP 또는 코덱에 필요하다.
실시예들에서, 음향 신호가 단절될 때, 시동 단계 동안 데이터(칩 ID 및/또는 교정 파라미터)가 마이크로폰(100)으로부터 DSP 또는 코덱으로 전송된다. 마이크로폰(100)으로부터 DSP 또는 코덱으로 데이터를 전송할 다른 기회는 CMD(clock mode detection)가 모드 변경을 검출할 때이다. 클록 모드를 변경하는 동안 음향 신호도 차단된다(시동시와 동일).
실시예는 다음과 같은 장점을 제공한다. 먼저, 실시예는 개별 마이크로폰에 대한 호스트 시스템의 구성 가능성(configurability)을 활성화한다. 둘째, 실시예는 마이크로폰에서 면적/전력 오버 헤드가 거의 없는 간단한 구현예 및/또는 칩 ID/구성 데이터를 캡처하기 위한 호스트상의 간단한 직렬 인터페이스를 제공한다. 셋째, 기능성이 있는 장치를 그러한 장치를 지원하지 않는 시스템에서 사용할 수 있는데 이는 데이터 스트림에 현저한 영향을 미치지 않기 때문이다.
도 3은 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰(100) 및 신호 프로세서(130)(예를 들어, 코덱)를 포함하는 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, MEMS 마이크로폰(100)은 출력 인터페이스(102)를 포함하고, 이러한 출력 인터페이스(102)는 MEMS 마이크로폰(100)의 필터 경로(129)로부터 마이크로폰 신호(110), 클록 분배기(126)로부터 2 개의 신호(128)로 분할된 클록, 및 데이터 신호 공급기(124)(예를 들어, 구성 데이터/칩 ID를 위한 직렬 인터페이스)로부터 데이터 신호(112)를 수신한다.
출력 인터페이스(102)는 초기화 동작 모드에서, 초기화 동작 모드의 상이한 시간 간격(예를 들어, 후속 시간 간격) 동안 2 개의 신호(128)(예를 들어, PDM 제로 신호)로 분할된 클록 및 데이터 신호(112)(예, 이진 데이터 신호)를 신호 프로세서(130)(예를 들어, 코덱)에 출력 신호(104)로서 제공하도록 구성된다.
더욱이, 출력 인터페이스(102)는 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호(110)를 출력 신호(104)로서 신호 프로세서(130)(예를 들어, 코덱)에 제공하도록 구성된다.
다시 말해서, 전원이 켜질 때, 마이크로폰(100)은 교정 동안 저장된 비 휘발성 메모리(NVM)(106)로부터 구성 데이터를 판독하고, 이를 시동 단계 동안에 직렬로 시프트될 수 있는 레지스터에 저장할 수 있다. 또한, 마이크로폰(100)은 NVM에 저장되거나 하드 코딩될 수 있는 칩 ID를 읽을 수 있다.
한 가지 시나리오는 PoR(power on reset) 후 마이크로폰이 2로 나뉜2로 나뉜 데이터 포트에 출력하므로 코덱은 DC 레벨을 인지하지 못한다(평균값 0). NVM을 읽는 데 걸리는 기간 후에 마이크로폰 필터 체인으로부터의 실제 데이터가 유효해지기 전에, 마이크로폰은 두 신호로 나뉜 클록 대신에 "모든 제로" 데이터(노이즈 셰이퍼에서 출력된 유효한 데이터가 아닌 모든 시퀀스)와 같은 프리앰블을 출력하도록 선택할 것이다. 프리앰블 직후에 마이크로폰은 칩 ID 및/또는 구성 데이터로부터의 데이터를 직렬로 시프트할 수 있다.
호스트 시스템(140)은 마이크로폰에 전력이 공급될 때까지 리셋된 회로가 필요하고, 수신 데이터에서 프리앰블을 검색한다. 프리앰블이 캡처되면 프리앰블은 데이터에서 호스트 액세스 가능한 레지스터/메모리로 직렬 시프트된다.
이러한 칩 ID/구성 데이터는 호스트 소프트웨어에 의해 관련 마이크로폰에 대한 코덱 필터를 구성하는 데 사용될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하는 방법(200)의 흐름도를 도시한다. 방법(200)은 초기화 동작 모드에서, MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 제공하는 단계(202)를 포함하며, 동일한 출력 인터페이스가 정상 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 마이크로폰 신호를 제공하기 위해 사용된다.
도 5는 일 실시예에 따른, MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서(예를 들어, DSP 또는 코덱)로 데이터를 전송하기 위한 방법(210)의 흐름도를 도시한다. 방법(210)은 초기화 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 입력 인터페이스로 전송하는 단계(212)를 포함한다. 또한, 방법(210)은 초기화 동작 모드에서 데이터 신호를 수신하고 데이터 신호에 의해 운반된 정보에 응답하여 신호 프로세서의 적어도 하나의 신호 처리 파라미터(예를 들어, MEMS 마이크로폰 마이크로폰 신호를 처리하는 데 사용되는 필터의 필터 계수)를 설정하는 단계(214)를 포함한다. 또한, 방법(210)은 정상 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 동일한 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 동일한 입력 인터페이스로 마이크로폰 신호를 전송하는 단계(216)를 포함한다. 또한, 방법(210)은 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호를 수신하고 신호 프로세서의 설정된 적어도 하나의 신호 처리 파라미터에 기초하여 마이크로폰 신호를 처리하는 단계(218)를 포함한다.
이어서, 다른 실시예들이 설명된다.
실시예는 MEMS 마이크로폰의 출력 신호를 제공하기 위한 출력 인터페이스를 포함하고, 메모리를 포함하는 MEMS 마이크로폰을 제공하며, 출력 인터페이스는 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공(또는 전달)하도록 구성되고, 출력 인터페이스는 초기화 동작 모드에서, MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 데이터 신호를 제공(또는 전달)하도록 구성되며, 데이터 신호는 메모리에 저장된 정보를 운반한다.
실시예들에서, 출력 인터페이스는 단일 회선 출력 인터페이스이다.
실시예들에서, 출력 인터페이스는 각각의 동작 모드에서 마이크로폰 신호 및 데이터 신호를 출력 인터페이스의 동일한 출력 핀(또는 단자)에 제공하도록 구성된다.
실시예들에서, 초기화 동작 모드는 파워 온 리셋 모드이다.
실시예들에서, 초기화 동작 모드는 클록 변경 모드이다.
실시예들에서, 메모리에 저장된 정보는 MEMS 마이크로폰의 ID(또는 식별자)를 포함한다.
실시예들에서, 메모리에 저장된 정보는 MEMS 마이크로폰의 음향 특성에 의존하는 적어도 하나의 파라미터(예를 들어, 교정 파라미터 또는 필터 계수)를 포함한다.
실시예들에서, 데이터 신호는 이진 신호이다.
실시예들에서, 데이터 신호는 MEMS 마이크로폰이 클록킹되는 데 사용하는 클록 신호의 클록 주파수의 절반인 클록 주파수를 포함한다.
실시예들에서, 출력 인터페이스는 초기화 동작 모드의 한 시간 간격 동안 데이터 신호를 출력 신호로서 제공(또는 전달)하고, 초기화 동작 모드의 적어도 하나의 다른 시간 간격 동안 펄스 밀도 변조된 제로 신호를 출력 신호로서 제공(또는 전달)하도록 구성된다.
실시예들에서, 데이터 신호가 출력 신호로서 제공되는 초기화 동작 모드의 한 시간 간격은 펄스 밀도 변조된 제로 신호(오프셋 제외)가 출력 신호로 제공되는 초기화 동작 모드의 적어도 하나의 다른 시간 간격보다 적어도 2배 더 작다.
실시예들에서, MEMS 마이크로폰은 출력 제어기를 포함하고, 출력 제어기는 초기화 동작 모드에서, 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 전달하도록 출력 인터페이스를 제어하도록 구성되며, 출력 제어기는 정상 동작 모드에서, MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 마이크로폰 신호를 전달하도록 출력 인터페이스를 제어하도록 구성된다.
실시예들에서, 출력 인터페이스는 멀티플렉서 또는 스위치이다.
실시예들에서, MEMS 마이크로폰은 데이터 신호를 제공하도록 구성된 신호 공급기를 포함한다.
실시예들에서, MEMS 마이크로폰은 MEMS 마이크로폰 유닛을 포함하고, 마이크로폰 신호는 MEMS 마이크로폰 유닛에 의해 제공되는 신호에 의존한다.
실시예들에서, 마이크로폰 신호는 MEMS 마이크로폰에 의해 제공된 신호의 처리된 버전(예를 들어, 증폭, 양자화 및/또는 필터링된 버전)이다.
실시예들에서, MEMS 마이크로폰은 디지털 MEMS 마이크로폰이다.
실시예들에서, MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스는 단일 비트 출력 인터페이스, 즉 클록 주기당 단일 비트를 제공하도록 구성된 출력 인터페이스이다.
다른 실시예들은 MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하는 방법을 제공한다. 이 방법은 초기화 동작 모드에서, 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공하는 단계를 포함하며, 동일한 출력 인터페이스가 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 마이크로폰 신호를 제공하는 데 사용된다.
다른 실시예들은 MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서(예를 들어, DSP 또는 코덱)로 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 이 방법은 초기화 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 입력 인터페이스로 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 초기화 동작 모드에서 데이터 신호를 수신하고, 데이터 신호에 의해 운반된 정보에 응답하여 신호 프로세서의 적어도 하나의 신호 처리 파라미터(예를 들어, MEMS의 마이크로폰의 마이크로폰 신호를 처리하는 데 사용되는 필터의 필터 계수)를 설정하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 정상 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 동일한 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 동일한 입력 인터페이스로 마이크로폰 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 정상 동작 모드에서 마이크로폰 신호를 수신하고 신호 프로세서의 설정된 적어도 하나의 신호 처리 파라미터에 기초하여 마이크로폰 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
실시예에서, MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스 및 신호 프로세서의 입력 인터페이스는 단일 회선을 통해 연결된다.
실시예들에서, 신호 프로세서는 디지털 신호 프로세서 또는 코덱이다.
다른 실시예들은 MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하기 위한 장치를 제공한다. 이 장치는 초기화 동작 모드에서, 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 제공하는 수단을 포함하며, 동일한 출력 인터페이스는 정상 동작 모드에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호로서 마이크로폰 신호를 제공하는 데 사용된다.
다른 실시예는 MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서(예를 들어, DSP 또는 코덱)로 데이터를 전송하기 위한 장치를 제공한다. 이 장치는 초기화 동작 모드에서, MEMS 마이크로폰의 메모리에 저장된 정보를 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 입력 인터페이스로 전송하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 초기화 동작 모드에서 데이터 신호를 수신하고, 데이터 신호에 의해 운반된 정보에 응답하여 신호 프로세서의 적어도 하나의 신호 처리 파라미터(예를 들어, MEMS 마이크로폰의 마이크로폰 신호를 처리하는 데 사용되는 필터의 필터 계수)를 설정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 정상 동작 모드에서, MEMS 마이크로폰의 동일한 출력 인터페이스로부터 신호 프로세서의 동일한 입력 인터페이스로 마이크로폰 신호를 전송하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 정상 동작 모드에서, 마이크로폰 신호를 수신하고 신호 프로세서의 설정된 적어도 하나의 신호 처리 파라미터에 기초하여 마이크로폰 신호를 처리하기 위한 수단을 포함한다.
실시예들은 2 개의 핀 인터페이스(클록 + 데이터)를 유지함으로써 현재 PDM 인터페이스 장치와 동일한 핀아웃/패키지를 사용할 수 있게 한다.
일부 측면들은 장치와 관련하여 설명되었지만, 이들 측면들은 또한 대응하는 방법의 설명을 나타내는 것이 명백하며, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응한다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명된 측면들은 또한 대응하는 장치의 대응하는 블록 또는 아이템 또는 특징의 설명을 나타낸다. 방법 단계들 중 일부 또는 전부는 예를 들어 마이크로프로세서, 프로그램 가능 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이를 사용하여) 실행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가장 중요한 방법 단계들 중 하나 이상이 그러한 장치에 의해 실행될 수 있다.
특정 구현 요건에 따라, 본 발명의 실시예는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현예 전자적으로 판독 가능한 제어 신호가 저장된 플로피 디스크, DVD, 블루 레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 메모리와 같은 디지털 저장 매체를 사용하여 수행될 수 있으며, 전자적으로 판독 가능한 제어 신호는 각각의 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력한다(또는 협력할 수 있다). 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나가 수행되도록 프로그램 가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있으며, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 방법 중 하나를 수행하도록 동작한다. 프로그램 코드는 예를 들어 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장될 수 있다.
다른 실시예는 기계 판독 가능한 캐리어에 저장된, 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
다시 말해서, 본 발명의 방법의 실시예는 따라서 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.
따라서, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 (기록된) 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 매체)이다. 데이터 캐리어, 디지털 저장 매체 또는 기록된 매체는 일반적으로 유형의 것이며/이거나 비 일시적이다.
따라서, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호 시퀀스는 예를 들어 인터넷과 같은 데이터 통신 연결을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.
추가의 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함한다.
추가의 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.
본 발명에 따른 추가의 실시예는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기에 (예를 들어, 전자적으로 또는 광학적으로) 전송하도록 구성된 장치 또는 시스템을 포함한다. 수신기는 예를 들어 컴퓨터, 모바일 장치, 메모리 장치 등일 수 있다. 장치 또는 시스템은 예를 들어 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전송하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로그램 가능 논리 장치(예를 들어 필드 프로그램 가능 게이트 어레이)는 본 명세서에 기술된 방법의 기능 중 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이는 본 명세서에 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법은 바람직하게는 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행된다.
본 명세서에 기술된 장치는 하드웨어 장치를 사용하거나 컴퓨터를 사용하거나 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
본 명세서에 기술된 장치, 또는 본 명세서에 기술된 장치의 임의의 구성 요소는 적어도 부분적으로 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법은 하드웨어 장치 또는 컴퓨터를 사용하거나 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용하여 수행될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법 또는 본 명세서에 기술된 장치의 임의의 구성 요소는 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 설명은 제한적인 의미로 해석되도록 의도된 것이 아니다. 본 설명을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들 뿐 아니라 예시적인 실시예들의 다양한 수정 및 조합이 당업자에게 명백하게 이해될 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 그러한 수정 또는 실시예를 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. MEMS 마이크로폰(100)으로서,
    상기 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)를 제공하기 위한 출력 인터페이스(102)와,
    메모리(106)를 포함하되,
    상기 출력 인터페이스(102)는 정상 동작 모드에서, 마이크로폰 신호(110)를 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 제공하도록 구성되고,
    상기 출력 인터페이스(102)는 초기화 동작 모드에서, 데이터 신호(112)를 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 제공하도록 구성되며, 상기 데이터 신호(112)는 상기 메모리(106)에 저장된 정보를 운반하는
    MEMS 마이크로폰(100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 인터페이스(102)는 단일 회선 출력 인터페이스인
    MEMS 마이크로폰(100).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 출력 인터페이스(102)는, 각각의 동작 모드에서, 상기 출력 인터페이스(102)의 동일한 출력 핀에서 상기 마이크로폰 신호(110) 및 상기 데이터 신호(112)를 제공하도록 구성되는
    MEMS 마이크로폰(100).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초기화 동작 모드는 파워 온 리셋 모드이고, 및/또는
    상기 초기화 동작 모드는 클록 변경 모드인
    MEMS 마이크로폰(100).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리(106)에 저장된 정보는 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 ID를 포함하고, 및/또는
    상기 메모리(106)에 저장된 정보는 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 음향 특성에 의존하는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는
    MEMS 마이크로폰(100).
  6. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 신호(112)는 이진 신호인
    MEMS 마이크로폰(100).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 신호(112)는 상기 MEMS 마이크로폰(100)이 클록킹(clock)되는 데 사용되는 클록 신호의 클록 주파수의 절반인 클록 주파수를 포함하는
    MEMS 마이크로폰(100).
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 출력 인터페이스(102)는 상기 초기화 동작 모드에서, 상기 초기화 동작 모드의 한 시간 간격 동안 상기 데이터 신호(112)를 상기 출력 신호(104)로서 제공하고, 상기 초기화 동작 모드의 적어도 하나의 다른 시간 간격 동안 펄스 밀도 변조된 제로 신호(104)를 상기 출력 신호(104)로서 제공하도록 구성되는
    MEMS 마이크로폰(100).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰(100)은 출력 제어기(120)를 포함하고,
    상기 출력 제어기(120)는 상기 초기화 동작 모드에서, 상기 데이터 신호(112)를 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 전달하도록 상기 출력 인터페이스(102)를 제어하도록 구성되고,
    상기 출력 제어기(120)는 상기 정상 동작 모드에서, 상기 마이크로폰 신호(110)를 상기 MEMS 마이크로폰(100)의 출력 신호(104)로서 전달하도록 상기 출력 인터페이스(102)를 제어하도록 구성되는
    MEMS 마이크로폰(100).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 인터페이스(102)는 멀티플렉서 또는 스위치인
    MEMS 마이크로폰(100).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰(100)은 상기 데이터 신호(112)를 생성하도록 구성된 신호 공급기(124)를 포함하는
    MEMS 마이크로폰(100).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MEMS 마이크로폰(100)은 MEMS 마이크로폰 유닛(114)을 포함하고,
    상기 마이크로폰 신호(110)는 상기 MEMS 마이크로폰 유닛(114)에 의해 제공되는 신호(110')에 의존하는
    MEMS 마이크로폰(100).
  13. MEMS 마이크로폰의 메모리로부터 데이터를 판독하는 방법(200)으로서,
    초기화 동작 모드에서, 상기 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 상기 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스에서 MEMS 마이크로폰의 출력 신호(104)로서 제공하는 단계(202) - 동일한 출력 인터페이스가 정상 동작 모드에서, 마이크로폰 신호를 상기 MEMS 마이크로폰의 출력 신호(104)로서 제공하는 데 사용됨- 를 포함하는
    방법.
  14. MEMS 마이크로폰으로부터 신호 프로세서로 데이터를 전송하는 방법(210)으로서,
    초기화 동작 모드에서, 상기 MEMS 마이크로폰의 메모리에 저장된 정보를 운반하는 데이터 신호를 상기 MEMS 마이크로폰의 출력 인터페이스로부터 상기 신호 프로세서의 입력 인터페이스로 전송하는 단계(212)와,
    상기 초기화 동작 모드에서, 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 신호에 의해 운반된 정보에 응답하여 상기 신호 프로세서의 적어도 하나의 신호 처리 파라미터를 설정하는 단계(214)와,
    정상 동작 모드에서, 상기 MEMS 마이크로폰의 동일한 출력 인터페이스로부터 상기 신호 프로세서의 동일한 입력 인터페이스로 마이크로폰 신호를 전송하는 단계(216)와,
    상기 정상 동작 모드에서, 상기 마이크로폰 신호를 수신하고, 상기 신호 프로세서의 설정된 적어도 하나의 신호 처리 파라미터에 기초하여 상기 마이크로폰 신호를 처리하는 단계(218)를 포함하는
    방법.
  15. 컴퓨터 또는 마이크로프로세서상에서 실행될 때, 제 13 항 및 제 14 항에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램.
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