一種mems麥克風(fēng)及該mems麥克風(fēng)的工作控制方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種麥克風(fēng)，具體指一種MEMS麥克風(fēng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著無線通訊的發(fā)展，全球移動(dòng)電話用戶越來越多，用戶對(duì)移動(dòng)電話的要求已不僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)電話的通話質(zhì)量更顯重要，移動(dòng)電話的麥克風(fēng)作為移動(dòng)電話的語音拾取裝置，其設(shè)計(jì)好壞直接影響通話質(zhì)M。
[0003]而目前應(yīng)用較多且性能較好的麥克風(fēng)是MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System Microphone)麥克風(fēng)，與本發(fā)明相關(guān)的MEMS麥克風(fēng)包括外殼、與外殼蓋接形成收容內(nèi)腔的線路板以及置于內(nèi)腔內(nèi)的MEMS芯片和ASIC芯片。MEMS芯片接收聲音信號(hào)并轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)傳輸?shù)紸SIC芯片，ASIC芯片將接收到的模擬信號(hào)放大處理后傳輸?shù)酵獠拷K端，信號(hào)在傳輸過程中，很容易受到外界信號(hào)的干擾，信號(hào)的失真會(huì)變大，音質(zhì)會(huì)變差；同時(shí)，在外部終端上，還需要增加額外的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，才能通過DSP(數(shù)字信號(hào)處理)芯片進(jìn)行信號(hào)處理。
[0004]因此，有必要提供一種新的MEMS麥克風(fēng)來解決上述問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減小失真并且降低成本的MEMS麥克風(fēng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種MEMS麥克風(fēng)，其包括設(shè)有容納空間的殼體以及置于所述容納空間中的ASIC芯片和MEMS芯片，所述MEMS芯片用于將接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸出至ASIC芯片，
[0007]所述ASIC芯片包括SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊以及信號(hào)處理模塊，所述SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊用于接收外部終端的時(shí)鐘控制信號(hào)并且發(fā)送控制命令給信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)處理模塊接收MEMS芯片的電信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述信號(hào)處理模塊接收所述控制指令并且判斷是否輸出數(shù)字信號(hào)。
[0008]優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊包括放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0009]優(yōu)選的，所述ASIC芯片還包括給MEMS芯片提供驅(qū)動(dòng)電壓的電壓模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述MEMS芯片包括第一背板、振膜和第二背板，所述振膜設(shè)置在第一背板和第二背板之間，所述振膜與第一背板形成第一電容結(jié)構(gòu)，所述振膜與第二背板形成第二電容結(jié)構(gòu)，所述第一電容結(jié)構(gòu)和第二電容結(jié)構(gòu)以差分形式與ASIC芯片電性連接。
[0011]優(yōu)選的，所述MEMS芯片將接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分模擬信號(hào)。
[0012]優(yōu)選的，所述MEMS麥克風(fēng)包括置于殼體外表面的焊盤，所述焊盤包括時(shí)鐘信號(hào)端、差分?jǐn)?shù)字信號(hào)輸出端以及電源端，所述時(shí)鐘信號(hào)端與外部終端和SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊電連接，所述差分?jǐn)?shù)字信號(hào)輸出端與外部終端電連接，所述電源端與外部電源和ASIC芯片的電壓模塊、SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊以及信號(hào)處理模塊電連接。
[0013]優(yōu)選的，所述ASIC芯片輸出的數(shù)字信號(hào)為具有I2C模式的差分?jǐn)?shù)字信號(hào)。
[0014]一種MEMS麥克風(fēng)的工作控制方法，所述MEMS麥克風(fēng)包括如上述所述的MEMS麥克風(fēng)，包括如下步驟:
[0015]第一步，ASIC芯片的電壓模塊給MEMS芯片提供驅(qū)動(dòng)電壓；
[0016]第二步，MEMS芯片將輸入到MEMS麥克風(fēng)的輸入聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為差分模擬信號(hào)，所述信號(hào)處理模塊接收差分模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)化為差分?jǐn)?shù)字信號(hào)；
[0017]第三步，SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊通過時(shí)鐘信號(hào)端接收外部終端的I2C模式的啟動(dòng)信號(hào)，SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊發(fā)送控制指令給信號(hào)處理模塊，
[0018]第四步，所述信號(hào)處理模塊接收控制指令并且判斷是否輸出差分?jǐn)?shù)字信號(hào)，如果控制指令指使信號(hào)處理模塊輸出信號(hào)，則信號(hào)處理模塊通過差分?jǐn)?shù)字信號(hào)輸出端輸出具有I2C模式的差分?jǐn)?shù)字信號(hào)；反之，信號(hào)處理模塊不輸出信號(hào)。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:由于MEMS芯片設(shè)有雙背板，使得MEMS芯片可以輸出差分信號(hào)，由此極大的減小信號(hào)的失真；由于ASIC芯片設(shè)有SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊，由此ASIC芯片可以直接輸出I2C模式的差分?jǐn)?shù)字信號(hào)，并且不需要任何編譯解碼器就能直接被外部終端的DSP (數(shù)字信號(hào)處理)芯片接收并使用，極大的縮減了電路模塊和降低了成本。
【【附圖說明】】
[0020]圖1為本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)的剖視圖；
[0021]圖2為本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片的剖視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)的原理框圖；
[0023]圖4為本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)的俯視圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，為本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)100，其包括具有容納空間的殼體1、置于所述容納空間10中的ASIC芯片30和MEMS芯片20以及置于殼體I外表面的焊盤。殼體I上還設(shè)有聲孔11。
[0026]參照?qǐng)D2所示，所述MEMS芯片20包括設(shè)有背腔21的基底22以及置于基底22上的第一背板231、振膜24和第二背板232，所述振膜24設(shè)置在第一背板231和第二背板232之間，所述振膜24與第一背板231形成第一電容結(jié)構(gòu)，所述振膜24與第二背板232形成第二電容結(jié)構(gòu)，所述第一電容結(jié)構(gòu)和第二電容結(jié)構(gòu)以差分形式與ASIC芯片30電性連接。在MEMS麥克風(fēng)通電工作時(shí)，第一電容結(jié)構(gòu)和第二電容結(jié)構(gòu)會(huì)帶上極性相反的電荷，當(dāng)聲波通過聲孔11作用到振膜24上時(shí)，第一電容結(jié)構(gòu)和第二電容結(jié)構(gòu)的電容發(fā)生改變，進(jìn)而將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為了差分模擬信號(hào)并且傳輸至ASIC芯片30。
[0027]一并參照?qǐng)D3所示，所述ASIC芯片30包括電壓模塊33、SCL/SDA(SCL:串行時(shí)鐘線，SDA:串行數(shù)據(jù))時(shí)鐘信號(hào)模塊32以及信號(hào)處理模塊31，所述電壓模塊33與外部電源連接并且給MEMS芯片20提供驅(qū)動(dòng)電壓，所述SCL/SDA時(shí)鐘信號(hào)模塊32用于接收外部終端的時(shí)鐘控制信號(hào)并且發(fā)送控制命令給信號(hào)處理模塊31，所述信號(hào)處理模塊31接收MEMS芯片20的差分模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換為差分?jǐn)?shù)字信號(hào)，