[發明專利]用于麥克風的電子電路和麥克風

有效

• 申請號: 201580083703.8
• 申請日: 2015-10-09
• 公開（公告）號: CN108141222B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: G.羅卡;D.H.薩塞內;F.康索;M.德布拉西;M.格拉西;P.馬爾科瓦蒂;A.巴斯基羅托
• 申請（專利權）人: ＴＤＫ株式會社
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;申屠偉進

電子電路（5）包括具有可配置的分辨率和模式選擇器（30）的Σ?Δ調制器（20）。Σ?Δ調制器（20）是在至少兩種操作模式中選擇性地可操作的。模式選擇器（30）被配置為取決于外部提供的控制信號（CTRL）確定想要的操作模式并且根據所確定的操作模式選擇Σ?Δ調制器（20）的分辨率。

技術領域

本發明涉及用于麥克風的電子電路。更進一步地，本發明涉及包括該電子電路的麥克風。麥克風可以是按照MEMS（微機電系統）技術制備的。

背景技術

用于現代便攜式設備（如智能電話、平板、相機、膝上型計算機）的數字麥克風需要處置不同的場景。例如，數字麥克風被用于記錄語音命令以及高質量視頻。記錄語音命令是具有針對帶寬和動態范圍的降低的要求的低性能應用。但在這種情況下麥克風不得不連續運行，從而就不放空便攜式設備的電池而言功率消耗是重要的。在高質量視頻的情況下，音頻質量是最重要的，而對功率消耗的要求不是那么重要。

發明內容

本發明的目的是提供具有可配置的性能和功率消耗的電子電路和麥克風。

該目的是通過獨立權利要求的特征來實現的。在從屬權利要求中給出本發明的有利的實施例。

根據第一方面，通過用于麥克風的電子電路來區分出本發明。電子電路包括具有可配置的分辨率和模式選擇器的Σ-Δ調制器。Σ-Δ調制器是在至少兩個操作模式中選擇性地可操作的。模式選擇器被配置為取決于外部提供的控制信號確定想要的操作模式，并且根據所確定的操作模式選擇Σ-Δ調制器的分辨率。

這具有如下的優點：電子電路可以在芯片面積要求、復雜性和功率消耗方面被以靈活和經濟的方式重新配置。主要對用于麥克風的電子電路中的芯片面積要求和功率消耗有貢獻的設備是前置放大器、Σ-Δ調制器和包括例如帶隙、內部電壓調節器等的功率管理單元。Σ-Δ調制器被設計為以兩種或更多種操作模式工作。可以取決于操作模式來將Σ-Δ調制器的動態范圍設置成不同的值。可配置的分辨率與信號噪聲比（SNR）有關。模式選擇器被配置為取決于外部控制信號確定想要的操作模式，并且設置電子電路的可重新配置的電路單元（特別是Σ-Δ調制器）的操作模式。以這種方式，可以根據給定的要求容易地調整性能和功率消耗。

根據第一方面的實施例，Σ-Δ調制器包括第一Σ-Δ調制器和第二Σ-Δ調制器，其中第一Σ-Δ調制器和第二Σ-Δ調制器是可級聯的。以這種方式可以容易地配置不同種類的Σ-Δ調制器。

根據第一方面的進一步的實施例，Σ-Δ調制器在第一操作模式和第二操作模式下可操作，其中在Σ-Δ調制器的第一操作模式下，僅第一Σ-Δ調制器或第二Σ-Δ調制器被用于以n比特的分辨率在Σ-Δ調制器的輸出上提供數字輸出信號，并且其中在Σ-Δ調制器的第二操作模式中，第一Σ-Δ調制器和第二Σ-Δ調制器被級聯，以使得在Σ-Δ調制器的輸出上的數字輸出信號被提供有m比特的分辨率。在此m高于n。在第二操作模式中，在第一Σ-Δ調制器輸出上提供的第一輸出信號和在第二Σ-Δ調制器的輸出上提供的第二輸出信號被組合。以這種方式，可以達到更高階噪聲整形，并且在第二操作模式下可以達到在Σ-Δ調制器的輸出上提供的數字輸出信號的更高分辨率。

根據第一方面的進一步的實施例，Σ-Δ調制器被配置為以不同的時鐘頻率在第一操作模式和在第二操作模式下運行。這允許進一步調整麥克風的動態范圍和功率消耗。

根據第一方面的進一步的實施例，Σ-Δ調制器被配置為與在第二操作模式下相比以更低的時鐘頻率在第一操作模式下運行。因此，可以進一步降低在第一操作模式下的動態范圍和功率消耗。

根據第一方面的進一步的實施例，第一Σ-Δ調制器和第二Σ-Δ調制器包括相同的調制器架構。以這種方式，可以降低開發和生產成本。