[發(fā)明專利]噪聲門電路系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110002982.4
• 申請(qǐng)日: 2011-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN102123337A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勇剛;林海;司鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京東微世紀(jì)科技有限公司;瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司
• 主分類號(hào): H04R3/00
• 分類號(hào): H04R3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種電路系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法，尤其涉及一種運(yùn)用于微型電子器件的噪聲門電路系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法。

【背景技術(shù)】

隨著無線通訊的發(fā)展，全球移動(dòng)電話用戶越來越多，用戶對(duì)移動(dòng)電話的要求已不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)電話的通話質(zhì)量更顯重要。

由于大量環(huán)境噪聲的存在，手機(jī)等通訊設(shè)備的麥克風(fēng)采集到的語音信號(hào)普遍信噪比不夠高，特別是在街道汽車等高噪聲環(huán)境中，需要提高音量才能使對(duì)方聽清。所以需要通過語音增強(qiáng)的方法來提升輸入語音的信噪比，改善通訊質(zhì)量。相關(guān)技術(shù)用以消噪的噪聲門電路系統(tǒng)是由雙極工藝制成的單片、單一功能的電路，這種電路有低失調(diào)電壓、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。但由于其自身功耗大，不利于提升電路的規(guī)模。當(dāng)所述噪聲門電路系統(tǒng)需要與其它功能電路整合時(shí)，則采用BiCOMS工藝設(shè)計(jì)噪聲門電路系統(tǒng)，這樣可以具有設(shè)計(jì)的靈活性。然而，若要實(shí)現(xiàn)精確的噪聲門控制，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的低噪聲精密運(yùn)算放大器，如采用斬波式方法消除失調(diào)電壓。BiCOMS工藝設(shè)計(jì)的噪聲門電路系統(tǒng)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，不利于在消費(fèi)級(jí)電路上推廣。

因此，有必要提供一種新的噪聲門電路系統(tǒng)克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是提供一種功耗低、生產(chǎn)成本低、易于集成且控制精度高的噪聲門電路系統(tǒng)。

根據(jù)上述的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種噪聲門電路系統(tǒng)，其目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種噪聲門電路系統(tǒng)，其包括將電信號(hào)進(jìn)行放大處理的前置放大器電路和對(duì)放大后的電信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路單元。其中，所述信號(hào)處理電路單元設(shè)有：

全波整流電路單元，包括第一運(yùn)算放大器，用于接收所述前置放大器電路輸出的交流帶噪電信號(hào)并對(duì)其起隔離和緩沖作用；第二運(yùn)算放大器和與第二運(yùn)算放大器電連接的電阻及二極管，用于對(duì)所述第一運(yùn)算放大器輸出的交流帶噪電信號(hào)進(jìn)行全波整流處理，得到直流帶噪電信號(hào)。

濾波電路單元，包括第三運(yùn)算放大器和與所述第三運(yùn)算放大器電連接的RC濾波電路，用于對(duì)所述全波整流電路單元輸出的直流帶噪電信號(hào)進(jìn)行均方根有效值提取。

比較器電路單元，包括第一時(shí)鐘電路、與第一時(shí)鐘互不重疊的第二時(shí)鐘電路、提供采樣觸發(fā)脈沖的第一D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器、對(duì)所述第二D觸發(fā)器輸出的采樣信號(hào)進(jìn)行延遲的延遲單元和將延遲的信號(hào)進(jìn)行異或運(yùn)算處理的異或門。所述第一時(shí)鐘電路為所述第一D觸發(fā)器提供時(shí)鐘脈沖，所述第二時(shí)鐘電路為所述第二D觸發(fā)器提供時(shí)鐘脈沖。用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的精確比較。

參考電壓產(chǎn)生電路單元，包括偶數(shù)個(gè)串連在一起的電阻和與每個(gè)所述電阻形成并聯(lián)的噪聲閾值開關(guān)，用于產(chǎn)生參考電壓并輸出給所述比較器電路單元，也為比較器電路單元提供直流偏置。

優(yōu)選的，所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第三運(yùn)算放大器均由CMOS工藝制成。

優(yōu)選的，所述比較器電路單元采用高精度低失調(diào)電壓比較器，其失調(diào)電壓小于1mV。

本發(fā)明還提供一種基于本發(fā)明所述的噪聲門電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、提供一麥克風(fēng)，接收帶噪聲音信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成交流帶噪電信號(hào)并輸出。

步驟二、通過所述前置放大器電路接收所述麥克風(fēng)輸出的交流帶噪電信號(hào)并將其進(jìn)行放大處理，得到放大后的交流帶噪電信號(hào)。

步驟三、通過所述全波整流電路單元接收所述放大后的交流帶噪電信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行全波整流處理，得到整流后的直流帶噪電信號(hào)。

步驟四、通過濾波電路單元接收所述直流帶噪電信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行均方根有效值提取，得到有效直流電信號(hào)，包括如下步驟：

步驟A001、對(duì)所述信號(hào)處理電路單元進(jìn)行中測(cè)，得到所述前置放大器電路、全波整流電路單元和濾波電路單元的直流失調(diào)電壓分別設(shè)為Δ1、Δ2、Δ3，所述信號(hào)鏈路上的總直流失調(diào)電壓設(shè)為Δoffset，則有：

Δoffset＝Δa+Δ1+Δ2

設(shè)所述有效直流電信號(hào)為Vrms，電源電壓為V_DD，當(dāng)所述前置放大器電路沒有信號(hào)輸入時(shí)，則有：

Vrms＝Δoffset+V_DD/2

步驟A002、判斷是否為有效直流電信號(hào)，設(shè)置所述噪聲電路系統(tǒng)的噪聲上閾值為Vnth_h，則當(dāng)