专利名称：一种集成降噪功能的麦克风的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种麦克风，更具体地涉及一种集成降噪功能的麦克风。
背景技术：
麦克风是一种将音频信号转换为电信号的装置。图1是现有技术的麦克风
的结构示意图。如图i所示， 一般麦克风包括内部组件ioo和用于封装并保护
所述内部组件100的外壳300两个部分。所述内部组件100又包括两个相互独 立的传声器装置101和驱动芯片102。在通信领域中，声音交流是最常见的一 种交流方式，因此麦克风广泛的应用在通信领域中。在应用过程中，麦克风所 处的环境是多样的，并且很多环境会影响通讯的语音质量。所以，为了改善语 音质量，通常会采用一个独立的噪声消除装置400对普通麦克风输出信号进行 后处理，组成麦克风系统，以最大限度的降低噪声的影响。传声器装置101和 驱动芯片102间通过绑线200电连接，所述噪声消除装置400与驱动芯片102 间也通过绑线200电连接。现有的麦克风系统由于增加了噪声消除装置400而 增加了麦克风系统的体积和技术复杂性，增加了成本，也与电子器件日益超薄、 超小化的趋势相左。
5鉴于上述描述，本实用新型主要解决的技术问题是
现有麦克风系统中由于外接降噪装置所造成的体积较大、技术复杂的问题。
本实用新型所采用的技术方案
一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装内部组件的外壳， 所述内部组件包括驻极体传声器装置、与驻极体传声器装置电连接的第一芯 片，其中，所述第一芯片包括相互集成在同一芯片上且电连接的驱动模块和噪 声消除模块。
本实用新型还提供一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装
内部组件的外壳，所述内部组件包括MEMS传声器模块、与MEMS传声器模 块电连接的驱动模块和与驱动模块电连接的噪声消除模块，所述内部组件的两 个模块集成形成第一芯片，剩下的模块形成独立的第二器件。
本实用新型还提供一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装 内部组件的外壳，所述内部组件包括第一芯片，其中，所述第一芯片包括集成 在同一芯片的MEMS传声器模块、驱动模块和噪声消除模块，所述MEMS传 声器模块与驱动模块电连接，所述驱动模块与噪声消除模块电连接。
本实用新型所采用的技术方案的有益效果
本实用新型的内部组件包括传声器模块、驱动模块和噪声消除模块，不需 要现有技术中的穿过外壳的绑线，所以减少了技术复杂度。本实用新型将内部 组件中的至少两个模块集成在一个芯片上，相对于现有技术中各模块独立形成 的芯片或装置所占用的体积总和要小，达到了本实用新型发明创造的目的。
图l现有技术中的麦克风结构示意图2本实用新型第一实施例的麦克风结构示意图3本实用新型第二实施例的麦克风结构示意图4本实用新型第一实施例的数字输出麦克风芯片原理图5本实用新型第一实施例的模拟输出麦克风芯片原理图6本实用新型第二实施例的数字输出麦克风芯片原理图7本实用新型第二实施例的模拟输出麦克风芯片原理图8本实用新型实施例的前置放大器的结构示意图9本实用新型实施例的噪声消除模块结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型的内容，以下结合实施例对本实用新型做一详 细描述。
上述的"麦克风系统"是指具有消除噪音功能的麦克风，下面称为集成降 噪功能的麦克风。噪声消除装置中所有与噪声消除有关的电子元件及其连接关 系称为噪声消除模块。驱动芯片中实现驱动功能的有关电子元件及其连接关系 成为驱动模块。同理，传声器装置中的相关电子元件及其连接关系成为传声器 模块。
第一实施例是将噪声消除装置和驱动芯片集成到一个芯片上的示例，并将 依次示出第一实施例的两个具体实施方式
；第二实施例是将传声器装置、噪声 消除装置和驱动芯片集成到一个芯片上的示例，并将依次示出第二实施例的两个具体实施方式
。
图2是本实用新型第一实施例的麦克风结构示意图。图4是本实用新型第
一实施例的数字输出麦克风芯片原理图。图5是本实用新型第一实施例的模拟 输出麦克风芯片原理图。根据第一实施例，如图2所示， 一种集成降噪功能的 麦克风包括内部组件100和用于封装该内部组件100的外壳300，所述内部组 件100包括传声器装置101和通过绑线200与传感器装置101电连接的第一芯 片102，其中，所述第一芯片102集成有驱动模块和噪声消除模块。本实用新 型实施例将相互分离的驱动芯片和噪声消除装置所具有的功能集成到第一芯 片102中，在麦克风的应用中就减少封装一个芯片或者装置的步骤。本实施例 将两个原本分离独立的驱动模块和噪声消除模块封装在同一个芯片上，必然， 相对于现有技术本实施例的技术方案实现了本发明创造的主要目的。当然，本 实用新型实施例将噪声消除模块从麦克风的外壳外面封装到外壳里面，降低了 封装的技术复杂度。因为麦克风的外壳的密封性能必须良好，这样才能保证麦 克风的内部组件具有较强的抗电磁干扰环境和这样也才能保证内部组件所处 环境的气密性。所以从外壳外面引入一绑线必然增加麦克风在密封和抗电磁千 扰方面的工艺投入。
当然，本实施例中的传声器装置可以是驻极体麦克风传声器装置。 当然，本实施例中的传声器装置亦可以是MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)麦克风。此时，第一芯片可以包括MEMS传声器模块、 噪声消除模块、驱动模块中的任意两个，剩下的一个模块形成一独立的第二器 件，不过三个模块之间的电连接关系满足噪声消除模块与驱动模块电连接，驱动模块与传声器模块电连接。本实用新型具有MEMS传声器模块的实施例 中还可以包括i:一AADC调制器，所述E—AADC调制器与噪声消除模块电 连接。
图4所示的数字输出麦克风芯片是本实用新型第一实施例的一种具体实施 方式。 一种具有降噪功能的麦克风，包括被封装在外壳中的内部组件，所述内 部组件包括驻极体传声器装置100和第一芯片200，所述第一芯片200包括低 噪声放大器201、噪声消除模块202和i:一AADC调制器203。低噪声放大器 201和E —AADC调制器203属于驱动模块。所述驻极体传声器装置100的一 端通过绑线连接在第一芯片200的低噪声放大器201的一输入端并接地，另一 端通过绑线连接在第一芯片200的低噪声放大器201的另一输入端，低噪声放 大器201的输出端连接在噪声消除模块202的输入端，噪声消除模块202的输 出端连接在i: 一AADC调制器203的输入端，E —AADC调制器203的输出 端将数字信号输出。当然，低噪声放大器201、噪声消除模块202和i: 一AADC 调制器203三者的位置关系可以改变，不过当E —AADC调制器203的连接 顺序在前时，其后的模块或者放大器都必须是能够处理数字信号的器件。本实 施例的数字输出麦克风的工作原理当驻极体传声器装置接收到声音信号时会 产生电信号输出，该电信号经过低噪声放大器201放大，然后经过噪声消除模 块202的消除噪音，最后通过i:一AADC调制器203将模拟信号转换为数字 信号输出，完成麦克风的功能。
图5所示的数字输出麦克风芯片是本实用新型第一实施例的一种具体实施 方式。 一种具有降噪功能的麦克风，包括被封装在外壳中的内部组件，所述内 部组件包括MEMS传声器装置100和第一芯片200，所述MEMS传声器装置100的两端分别通过绑线与第一芯片200的前置放大器205连接，MEMS传声 器装置100接收音频信号时，就会产生一电信号，前置放大器205将该电信号 放大后送入与之连接的噪声消除模块202，噪声消除模块202将除噪后的电信 号输出，完成麦克风的功能。
实施例2
图3是本实用新型第二实施例的麦克风结构示意图。图6是本实用新型第 二实施例的数字输出麦克风芯片原理图。图7是本实用新型第二实施例的模拟 输出麦克风芯片原理图。根据第二实施例，如图3所示， 一种集成降噪功能的 麦克风包括第一芯片100和用于封装该芯片的外壳300，其中，所述第--芯片 IOO集成有MEMS传声器模块、驱动模块和噪声消除模块。在本实用新型的实 施中，由于本实施例的只有一个第一芯片，较以前的三个芯片或者装置的数量 要少，减少了封装过程中的工艺步骤。而且本实施例的麦克风不需要存在芯片 之间的间隙，所以较现有技术而言，减少了芯片所占用的体积。当然，本实施 例还降低了技术复杂度。本实施例的麦克风所占用的体积较第一实施例还要 少。
图6所示的数字输出麦克风芯片是本实用新型第二实施例的一种具体实施 方式。 一种具有降噪功能的麦克风，包括被封装在外壳中的第一芯片200，所 述第一芯片200包括MEMS传声器模块100、前置放大器205、噪声消除模块 202和E —AADC调制器203，所述MEMS传声器模块100的两端分别与前 置放大器205电连接，MEMS传声器模块100接收音频信号时，就会产生一电 信号，前置放大器205将该电信号放大后送入与之连接的噪声消除模块202，噪声消除模块202将除噪后的电信号输出到E—AADC调制器203， E—A ADC调制器203将数字信号输出，完成麦克风的功能。当然，前置放大器205 可以先连接i: 一AADC调制器203， ￡ — AADC调制器203再连接噪声消除 模块202，数字信号从噪声消除模块202输出。
图7所示的模拟输出麦克风芯片是本实用新型第二实施例的一种具体实施 方式。 一种具有降噪功能的麦克风，包括被封装在外壳中的第一芯片200，所 述第一芯片200包括MEMS传声器模块100、前置放大器205、噪声消除模块 202，各模块的连接关系和功能如实施例1所述，在此不再赘述。
为了使本实用新型的技术方案更加清楚，下面参照图7、图8、图9结合 本实用新型第二实施例的一种具体实施方式
对本实用新型作进一歩描述。
参照图8，结合图7对本实施例的前置放大器205进行描述。所述前置放 大器205包括与微机电系统传声器模块100 —端连接的低噪声放大器2021 ，所 述低噪声放大器2021将电信号放大处理后输出到噪声消除模块202。所述低噪 声放大器2021为有源放大器，其源端接基准电压发生器2022，基准电压发生 器2022的另一输出端与倍压电路2023连接，倍压电路2023在时钟产生器2024 的控制下向微机电系统传声器模块IOO提供恒定的电荷。低噪声放大器2021、 倍压电路2023、基准电压发生器2023和时钟产生器2024为本领域技术人员公 知的器件在此不再赘述。
参照图9，结合图7、图8对本实施例的噪声消除模块202进行描述。本 实施的噪声消除模块202可以是公知所述噪声消除模块还可以是本实用新型独 创的噪声消除模块。公知的噪声消除模块在此不再赘述。下面重点介绍本实用 新型独创的噪声消除模块，下面简称噪声消除模块。如图9所示，噪声消除模块202包括接收来自低噪声放大器2021的电信号的音频采集电路2031，音频 采集电路2031采集的电信号一部分经过控制信号提取电路2034，另一部分经 过可控衰减电路2032，所述可控衰减电路2032在控制信号提取电路2034发出 的控制信号控制下进行音频信号衰减，最后汇总到消噪放大电路2033，消噪放 大电路2033控制信号提取电路2034发出的控制信号控制下处理并将处理后的 信号输出。
所述音频采集电路2031包括分压电路，第一电容和第一反相跟随器，所 述第一电容一端电连接于第一反相跟随器，另一端与分压电路连接。
可控衰减电路2032包括第一运放器与之连接的第一控制开关。所述第一 控制开关的控制信号来自控制信号提取电路2034;
消噪放大电路2033包括与第一反相跟随器和控制信号提取电路2034电连 接的可控反相器3a，与第一反相跟随器电连接第二反相跟随器3b，与可控反 相器3a电连接的第三反相跟随器3c，接收第三反相跟随器3c、第二反相跟随 器3b发出的信号的第四反相加法器3d和接收第四反相加法器3d处理后的信 号的低通滤波器3e。所述低通滤波器3e包括相互电连接的电阻和电容。所述 低通滤波器3e对接收信号进行滤波后输出。
控制信号提取电路2034包括提供衰减控制信号的第一 比较电路4b和有效 值RMS检测处理电路。所述第一比较电路4b分别将参考门限电压与有效值 RMS检测处理电路输出的一电压进行比较而输出衰减控制信号。所述有效值 RMS检测处理电路包括接收音频采集电路2031的分压电路输出信号的信号预 放大电路4a，接收信号预放大电路4a的一输出信号的第四比较电路4c,接收 信号预放大电路4a的另一输出信号的第五比较电路4d，接收第四比较电路4c、第五比较电路4d的信号并对其进行逻辑处理的逻辑处理单元4e，所述逻辑处 理单元4e经逻辑处理生成有效值RMS检测部分触发信号，将逻辑处理单元 4e与输出逻辑处理部分4q输出的逻辑信号进行逻辑处理的输入逻辑处理电路 4f，与输入逻辑处理电路4f和信号预放大电路4a连接的选择电路4g，所述选 择电路4g将选择好的信号输出到有效值RMS检测电路4h，所述有效值RMS 检测电路4h第一端与第一比较电路4b连接、第二端与第二比较电路4i、第三 端第三比较电路4k,所述第三比较电路4k输出的信号为第二信号，控制信号 补偿电路4j对第二比较电路4i输出的信号进行补偿后作为第一信号输入到输 出逻辑处理部分4q中，输出逻辑处理部分4q分别对第一信号、第二信号进行 逻辑处理得到第一输出信号。所述第一输出信号控制可控反相器3a进行运作。
本实施例的噪声消除模块202通过控制信号提取电路2034控制可控衰减 电路2032和消噪放大电路2033进行衰减和放大，达到了消除环境噪声的目的， 实现了本实用新型发明创造的目的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而己，并非用于限定本实用新型的 保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1权利要求1、一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装内部组件的外壳，所述内部组件包括驻极体传声器装置、与驻极体传声器装置电连接的第一芯片，其特征在于，所述第一芯片包括相互集成在同一芯片上且电连接的驱动模块和噪声消除模块。
2、 根据权利要求1所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述驱动模块具有与噪声消除模块电连接的i: 一AADC调制器。
3、 根据权利要求1或2所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述噪声 消除模块包括接收驱动模块输出的信号的音频采集电路，可控衰减电路，消噪 放大电路；所述音频采集电路输出两信号， 一信号传输到控制信号提取电路， 另一信号传输可控衰减电路；所述控制信号提取电路对接收到的信号进行处理 并得到控制信号；所述可控衰减电路在控制信号提取电路发出的一控制信号的 控制下对接收的信号进行衰减并输出到消噪放大电路；所述消噪放大电路在控 制信号提取电路发出的又一控制信号控制下对可控衰减电路发出的信号进行 放大处理并将处理后的信号输出。
4、 一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装内部组件的外壳， 其特征在于，所述内部组件包括MEMS传声器模块、与MEMS传声器模块电 连接的驱动模块和与驱动模块电连接的噪声消除模块，所述内部组件的两个模 块集成形成第一芯片，剩下的模块形成独立的第二器件。
5、 根据权利要求4所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述第一芯片 包括驱动模块和噪声消除模块。
6、 根据权利要求4所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述驱动模块 具有与噪声消除模块电连接的E —AADC调制器。
7、 根据权利要求4或5或6所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述 噪声消除模块包括接收驱动模块输出的信号的音频采集电路，可控衰减电路， 消噪放大电路；所述音频采集电路输出两信号， 一信号传输到控制信号提取电 路，另一信号传输可控衰减电路；所述控制信号提取电路对接收到的信号进行 处理并得到控制信号；所述可控衰减电路在控制信号提取电路发出的一控制信 号的控制下对接收的信号进行衰减并输出到消噪放大电路；所述消噪放大电路 在控制信号提取电路发出的又一控制信号控制下对可控衰减电路发出的信号 进行放大处理并将处理后的信号输出。
8、 一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装内部组件的外壳， 所述内部组件包括第一芯片，其特征在于，所述第一芯片包括集成在同一芯片 的MEMS传声器模块、驱动模块和噪声消除模块，所述MEMS传声器模块与 驱动模块电连接，所述驱动模块与噪声消除模块电连接。
9、 根据权利要求8所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述驱动模块具有与噪声消除模块电连接的i: —AADC调制器。
10、根据权利要求8或9所述集成降噪功能的麦克风，其特征在于，所述噪声 消除模块包括接收驱动模块输出的信号的音频采集电路，可控衰减电路，消噪 放大电路；所述音频采集电路输出两信号， 一信号传输到控制信号提取电路， 另一信号传输可控衰减电路；所述控制信号提取电路对接收到的信号进行处理 并得到控制信号；所述可控衰减电路在控制信号提取电路发出的一控制信号的 控制下对接收的信号进行衰减并输出到消噪放大电路；所述消噪放大电路在控 制信号提取电路发出的又一控制信号控制下对可控衰减电路发出的信号进行 放大处理并将处理后的信号输出。
专利摘要本实用新型涉及一种麦克风，提供一种集成降噪功能的麦克风，包括内部组件和用于封装内部组件的外壳，所述内部组件包括传声器装置、与传声器装置电连接的第一芯片，其特征在于，所述第一芯片包括相互集成在同一芯片上且电连接的驱动模块和噪声消除模块。本实用新型通过将驱动芯片和噪声消除装置所具有的驱动模块和噪声消除模块集成在一个芯片上，相对于现有技术中的分离的驱动芯片和降噪装置所占用的体积总和要小并且降低了技术复杂程度，达到了本实用新型的目的。
文档编号H04R3/00GK201430684SQ20092013125
公开日2010年3月24日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
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