硅麦克风系统的震动恢复的制作方法

本发明总体上涉及用于硅麦克风系统的震动恢复的系统和对应方法。

背景技术：

1、很多电路和设备使用数字麦克风来感测声学信息，诸如语音、音乐、和由机械振动、噪声或甚至诸如“砰”等单个声音脉冲生成的其他声波。这种设备的非限制性示例包括智能手机、计算机和传感器、以及很多其他设备。一类通用的数字麦克风利用电容膜。当通过适当的电路装置被电偏置时，根据入射声能跨电容元件存在时变电荷。因此，电容麦克风提供代表由数字麦克风检测到的声能的电信号。

2、电容麦克风在受到“大信号”事件或震动时会表现出较长的恢复时间，这可能在数字麦克风被固体碰撞、受到异常响亮的声音或受到其他这样的事件时发生。恢复时间较长是由于数字麦克风的较高阻抗偏置电路装置。电容式数字麦克风和相关的偏置电路装置限定相当长的时间常数(即，tau)，其可以在几十秒的数量级。当电容元件被缓慢地重新偏置到正常操作信号电平时，麦克风可能无法检测到对应周期的重要声学信息(例如，语音)。遭受震动事件的电容式数字麦克风的缓慢恢复可能会影响某些应用中的性能。

3、因此，特别地，次声信号(具有高能量的低频)通常可以改变数字麦克风系统中的操作点(op)。偏置电路装置中的高阻抗节点漂移(具有巨大的时间常数)使这种漂移情况持续几秒钟，从而在很长一段时间内失去性能。

技术实现思路

1、根据一个实施例，一种麦克风包括耦合到麦克风的输入节点的放大器；耦合到麦克风的输入节点的震动检测器；以及具有耦合到震动检测器的输出的输入和耦合到麦克风的输入的输出的恢复电路。

技术特征：

1.一种麦克风，包括：

2.根据权利要求1所述的麦克风，其中所述震动检测器包括多个比较器。

3.根据权利要求1所述的麦克风，其中所述恢复电路包括：

4.根据权利要求3所述的麦克风，其中所述恢复电路还包括计数器和状态机。

5.根据权利要求3所述的麦克风，其中所述开关的受控节点被配置用于向所述麦克风的所述输入节点提供多个阻抗阶跃。

6.根据权利要求3所述的麦克风，其中所述开关的所述控制节点处的多个电压阶跃被配置为具有在震动偏置电平与正常偏置电平之间的范围。

7.根据权利要求3所述的麦克风，还包括耦合到所述麦克风的所述输入节点的附加开关，其中所述附加开关被配置用于实现启动操作模式。

8.一种电路，包括：

9.根据权利要求8所述的电路，其中所述震动检测器包括具有第一阈值电压的第一比较器和具有第二阈值电压的第二比较器。

10.根据权利要求8所述的电路，其中所述恢复电路包括：

11.根据权利要求10所述的电路，其中所述恢复电路还包括计数器和状态机。

12.根据权利要求10所述的电路，其中所述开关的所述受控节点被配置用于向所述输入节点提供多个顺序增加的阻抗阶跃。

13.根据权利要求12所述的电路，其中所述顺序增加的阻抗阶被配置为具有在震动偏置电平与正常偏置电平之间的范围。

14.根据权利要求10所述的电路，其中所述开关耦合在所述输入节点与偏置电压源之间。

15.一种操作麦克风的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述偏置电路的所述阻抗在所述震动情况终止之后逐渐增加。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述偏置电路的所述阻抗以预定阻抗阶跃序列逐渐增加。

18.根据权利要求15所述的方法，其中逐渐增加所述阻抗包括控制耦合到所述输入的开关。

19.根据权利要求18所述的方法，其中控制所述开关包括向所述开关的栅极施加预定电压阶跃序列。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述预定电压阶跃序列由数模转换器dac提供。

技术总结
本公开的各实施例总体上涉及硅麦克风系统的震动恢复。一种麦克风包括耦合到麦克风的输入节点的放大器；耦合到麦克风的输入节点的震动检测器；以及具有耦合到震动检测器的输出的输入和耦合到麦克风的输入的输出的恢复电路。

技术研发人员：J·L·塞巴洛斯,陈宏,F·西西奥蒂,A·韦斯鲍尔,B·沃特鲁巴
受保护的技术使用者：英飞凌科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11