[發(fā)明專利]電容式傳感器組件和半導(dǎo)體管芯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110036680.2
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN112770226B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·沙揚;C·E·弗斯特;P·F·霍斯頓;K·S·貝特爾森;H·湯姆森
• 申請（專利權(quán)）人: 美商樓氏電子有限公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04;H04R1/04;H03G3/30;H03M1/18;H03M3/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李艷芳;黃綸偉

本發(fā)明提供了電容式傳感器組件和半導(dǎo)體管芯。所述電容式傳感器組件包括：電容式換能器，所述電容式換能器在換能器輸出端處產(chǎn)生電信號；信號調(diào)節(jié)電路，所述信號調(diào)節(jié)電路包括連接到所述換能器輸出端的輸入節(jié)點；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，所述ADC耦接到所述信號調(diào)節(jié)電路的輸出端并產(chǎn)生數(shù)字信號；以及數(shù)字反饋環(huán)路，所述數(shù)字反饋環(huán)路具有耦接到所述ADC的輸入端和耦接到所述電容式換能器的輸出端，所述數(shù)字反饋環(huán)路基于所述數(shù)字信號產(chǎn)生一系列可變電流脈沖，所述可變電流脈沖將電荷添加到所述電容式換能器或者從所述電容式換能器減去電荷，使得電信號的低頻在所述電信號被輸入到所述信號調(diào)節(jié)電路之前被抑制。

本申請是原案申請?zhí)枮?01780045614.3的發(fā)明專利申請(國際申請?zhí)枺篜CT/US2017/036855，國際申請日：2017年06月09日，發(fā)明名稱：具有包括電流輸出轉(zhuǎn)換器的數(shù)字反饋路徑的麥克風組裝件)的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年7月5日提交的美國專利申請No.15/202404的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及具有數(shù)字反饋環(huán)路的麥克風組裝件、便攜式通信裝置、半導(dǎo)體管芯、以及控制麥克風的信號放大路徑的頻率響應(yīng)的方法。

背景技術(shù)

便攜式通信和計算裝置(諸如智能電話、移動電話、平板電腦等)是由可再充電電池源供電的緊湊型裝置。緊湊尺寸和電池源嚴格限制了在這種便攜式通信裝置中利用的麥克風和麥克風放大電路的最大可接受尺寸和功耗。

US2011/0051954A1公開了一種用于電容式換能器的信號調(diào)節(jié)器。該信號調(diào)節(jié)器包括差分前置放大器，其包括連接至麥克風換能器輸出端的非反相輸入端和連接至反饋路徑的輸出端的分離反相輸入端。該反饋路徑包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器并從模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端延伸至前置放大器的反相輸入端。

然而，仍然需要改進麥克風組裝件的聲音質(zhì)量和魯棒性，例如通過準確地控制頻率響應(yīng)并減少或消除在高聲壓級下的諸如麥克風前置放大器的信號處理電路的過載失真。過載和失真問題通常因諸如信號處理電路的晶體管的有源放大元件的飽和和非線性而造成。

發(fā)明內(nèi)容

第一方面涉及一種麥克風組裝件，該麥克風組裝件包括：換能器元件，該換能器元件被配置成在換能器輸出端處將聲音轉(zhuǎn)換成麥克風信號；和處理電路。所述處理電路包括：前置放大器，該前置放大器包括連接至所述換能器輸出端的輸入節(jié)點，該輸入節(jié)點用于接收所述麥克風信號，所述前置放大器被配置成生成放大麥克風信號和緩沖麥克風信號中的至少一個；和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置成接收、采樣以及量化所述放大或緩沖麥克風信號以生成對應(yīng)數(shù)字麥克風信號。所述處理電路另外包括：反饋路徑，該反饋路徑包括數(shù)字環(huán)路濾波器，該數(shù)字環(huán)路濾波器包括可調(diào)節(jié)或固定傳遞函數(shù)，所述數(shù)字環(huán)路濾波器被配置成接收并對所述數(shù)字麥克風信號進行濾波以提供第一數(shù)字反饋信號；和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置成將所述第一數(shù)字反饋信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)模擬反饋信號。所述處理電路另外包括所述換能器輸出端處的求和節(jié)點，該求和節(jié)點被配置成組合所述麥克風信號和所述模擬反饋信號。

第二方面涉及一種控制麥克風的信號放大路徑的頻率響應(yīng)的方法。所述方法包括以下步驟：a)在麥克風傳感器輸出端將傳入聲音轉(zhuǎn)換成對應(yīng)麥克風信號；b)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)對所述麥克風信號進行采樣和量化，以生成對應(yīng)數(shù)字麥克風信號；c)對所述數(shù)字麥克風信號進行低通濾波以提供第一數(shù)字反饋信號；d)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)將所述第一數(shù)字反饋信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)模擬反饋信號；以及e)在所述麥克風換能器輸出端組合所述麥克風信號和所述模擬反饋信號以閉合數(shù)字反饋環(huán)路。

以上概述僅僅是例示性的，而非以任何方式進行限制。除了上述例示方面、實施方式、以及特征以外，進一步方面、實施方式、以及特征通過參照下列圖和詳細描述而變清楚。

附圖說明