[發明專利]MEMS麥克風及其工作控制方法

有效

• 申請號: 202011372109.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112492475B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 張金宇
• 申請（專利權）人: 瑞聲新能源發展（常州）有限公司科教城分公司;瑞聲聲學科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R3/00
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 周純

本發明涉及麥克風技術領域，尤其涉及一種MEMS麥克風及其工作控制方法，該MEMS麥克風包括第一MEMS麥克風單元、第二MEMS麥克風單元以及ASIC芯片，所述第二MEMS麥克風單元的靈敏度大于所述第一MEMS麥克風單元的靈敏度，ASIC芯片包括第一放大器、第一模數轉換器、第二放大器、第二模數轉換器以及分別與第一模數轉換器和第二模數轉換器電連接的輸出端。本發明的MEMS麥克風通過設置靈敏度不同的第一MEMS麥克風單元和第二MEMS麥克風單元，得到兩路靈敏度不同的電信號，再由兩個模數轉換器分別將兩路電信號轉化為兩路數字信號，疊加后輸出，實現了超大動態范圍，在高信噪比的同時還實現了高AOP。

【技術領域】

本發明涉及麥克風技術領域，尤其涉及一種MEMS麥克風及其工作控制方法。

【背景技術】

MEMS麥克風主要包括MEMS傳感器和ASIC(Application-Specific IntegratedCircuit，專用集成電路)芯片，兩者電性連接以實現將聲音信號轉換成電信號從而實現麥克風的功能。

現有技術的MEMS麥克風大多通過ASIC芯片中的一個放大器對電信號進行放大并輸出，無法同時兼顧高信噪比和高AOP(Acoustic Overload Point，聲學過載點)。

因此，有必要提供一種新的MEMS麥克風以解決上述技術問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種MEMS麥克風及其工作控制方法，以解決現有技術中MEMS麥克風無法同時兼顧高信噪比和高AOP的技術問題。

本發明的技術方案如下：提供一種MEMS麥克風，包括第一MEMS麥克風單元、第二MEMS麥克風單元以及ASIC芯片，所述第二MEMS麥克風單元的靈敏度大于所述第一MEMS麥克風單元的靈敏度，所述ASIC芯片包括與所述第一MEMS麥克風單元電連接的第一放大器、與所述第一放大器電連接的第一模數轉換器、與所述第二MEMS麥克風單元電連接的第二放大器、與所述第二放大器電連接的第二模數轉換器以及分別與所述第一模數轉換器和所述第二模數轉換器電連接的輸出端。

優選地，所述第一MEMS麥克風單元為第一MEMS芯片，所述第二MEMS 麥克風單元為第二MEMS芯片。

優選地，所述ASIC芯片還包括用于為所述第一MEMS芯片提供偏置電壓的第一偏置電壓模塊以及為所述第二MEMS芯片提供偏置電壓的第二偏置電壓模塊。

優選地，所述第一MEMS麥克風單元包括第一振膜，所述第二MEMS麥克風單元包括第二振膜，所述第一MEMS麥克風單元和所述第二MEMS麥克風單元被集成于第三MEMS芯片上。

優選地，所述第一MEMS麥克風單元的輸入端與所述第二MEMS麥克風單元的輸入端彼此連接且均接地。

優選地，所述第一放大器的第一輸入端與所述第一MEMS麥克風單元的輸出端連接，所述第一放大器的第二輸入端接地；所述第二放大器的第一輸入端與所述第二MEMS麥克風單元的輸出端連接，所述第二放大器的第二輸入端接地。

本發明的另一技術方案如下：提供一種MEMS麥克風的工作控制方法，所述MEMS麥克風為上述的MEMS麥克風，包括：

第一MEMS麥克風單元和第二MEMS麥克風單元分別將輸入到所述MEMS 麥克風的聲音信號轉化為第一電信號和第二電信號，其中，所述第二電信號的靈敏度大于所述第一電信號的靈敏度；

第一模數轉換器將經第一放大器處理的第一電信號轉化為第一數字信號，第二模數轉換器將經第二放大器處理的第二電信號轉化為第二數字信號，其中，所述第一模數轉換器以第一時鐘信號進行工作，所述第二模數轉換器以第二時鐘信號進行工作，所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號周期相同且相位延遲一個或多個所述周期；

將所述第一數字信號和所述第二數字信號進行疊加后輸出。