一種兩線mems麥克風(fēng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩線MEMS麥克風(fēng)，包括MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片，所述MEMS麥克風(fēng)芯片與所述ASIC芯片連接，所述ASIC芯片具有第一連接端（M+）和第二連接端（M-），所述ASIC芯片接收MEMS麥克風(fēng)芯片拾取的聲音信號并將其轉(zhuǎn)化為第一連接端到第二連接端的電流信號。本發(fā)明的兩線MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)簡潔，體積小，便于耳機(jī)線控部分向小型化發(fā)展和降低成本。
【專利說明】—種兩線MEMS麥克風(fēng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩線MEMS麥克風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS麥克風(fēng)是一種用微機(jī)械加工技術(shù)制作出來的電能換聲器，其具有體積小、頻響特性好、噪聲低等特點(diǎn)。隨著電子設(shè)備的小巧化、薄型化發(fā)展，MEMS麥克風(fēng)被越來越廣泛地運(yùn)用到這些設(shè)備上。
[0003]目前市場上主流的3.5mm耳機(jī)有兩種接口，三極耳機(jī)和四極耳機(jī)。3.5mm三極耳機(jī)包含GND，左聲道輸出，右聲道輸出三個極。而四極耳機(jī)是指除了 GND，左聲道輸出，右聲道輸出三個極外，還有麥克風(fēng)輸入的MIC極。隨著技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及，支持麥克風(fēng)輸入的四極耳機(jī)成為耳機(jī)市場的主流產(chǎn)品。一般地，四極耳機(jī)中麥克風(fēng)的電路原理圖如圖1所示。
[0004]圖1為3.5mm耳機(jī)接口，包括耳機(jī)的線控部分，由麥克風(fēng)(MIC)，麥克風(fēng)接通按鍵key_0K,音量增加按鍵key_V+，音量衰減按鍵key_V_和三個負(fù)載電阻Rl，R2，R3組成。從圖中可以看出，麥克風(fēng)只有兩個端口，M+和M-。M-與耳機(jī)的地線相連，所以M+既是麥克風(fēng)的電源輸入端口，也是麥克風(fēng)的信號輸出端口。這種只有兩個端口的麥克風(fēng)，我們稱之為兩線麥克風(fēng)。兩線麥克風(fēng)工作時，將聲音信號轉(zhuǎn)換為兩個端口 M+和M-之間的電流信號，這個電流信號在偏置電阻R上產(chǎn)生壓降，從而轉(zhuǎn)化為輸出電壓信號Vout。電壓信號通過3.5mm耳機(jī)接口的MIC極輸入到手機(jī)的音頻控制模塊從而完成聲音拾取。
[0005]目前已有的技術(shù)中，兩線麥克風(fēng)的方案通過三線MEMS麥克風(fēng)芯片利用片外阻容轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為兩線麥克風(fēng)。如圖2所示，圖2中的三線MEMS麥克風(fēng)有VDD，GND, OUT三端。其中VDD為麥克風(fēng)的電源端，GND為接地端，OUT為麥克風(fēng)的電壓輸出端。電阻R1，R2和uF級大電容C的作用是將電壓輸出信號轉(zhuǎn)化為電流信號。Rl將OUT端的直流輸出電壓轉(zhuǎn)化為直流偏置電流，大小為:Vout_dc/Rl (Vout_dc為OUT端的直流輸出電壓)。R2和uF級大電容C組成的高通回路的拐點(diǎn)頻率小于20Hz，大于20Hz的輸出信號可以在R2上產(chǎn)生與輸出信號成正比的交流電流信號。該交流電流信號的大小為:Vout/R2。這樣由三線MEMS麥克風(fēng)利用片外阻容實(shí)現(xiàn)了聲音信號到M+和M-兩端之間的電流信號。
[0006]在上述技術(shù)方案中，麥克風(fēng)本身有三個接口，此外還需要額外的三個片外阻容器件(Rl，R2和uF量級的大電容C)，這不僅會增加整體的采購成本，而且體積較大，限制了耳機(jī)的線控部分向小型化發(fā)展的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種兩線MEMS耳機(jī)。
[0008]一種兩線MEMS麥克風(fēng)，包括MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片，所述MEMS麥克風(fēng)芯片與所述ASIC芯片連接，所述ASIC芯片具有第一連接端(M+)和第二連接端(M-)，所述ASIC芯片接收MEMS麥克風(fēng)芯片拾取的聲音信號并將其轉(zhuǎn)化為第一連接端到第二連接端的電流信號。
[0009]可選的，所述MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片封裝于同一塊PCB基板上。
[0010]可選的，所述ASIC芯片包括串聯(lián)連接的第一放大器和第二放大器，第一放大器的輸出端與第二放大器的輸入端連接，第二放大器的輸出端通過接地電阻接地，第一放大器和第二放大器用于對于MEMS麥克風(fēng)芯片輸入信號的串級放大。
[0011]一種含有所述的兩線MEMS麥克風(fēng)的耳機(jī)。
[0012]可選的，所述耳機(jī)的麥克風(fēng)端與所述MEMS麥克風(fēng)的所述第一連接端(M+)連接，所述耳機(jī)的接地端與所述MEMS麥克風(fēng)的所述第二連接端(M-)連接。
[0013]可選的，所述耳機(jī)為三極或四極耳機(jī)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:本發(fā)明的兩線MEMS麥克風(fēng)，一方面具有體積小，可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)回流焊貼裝的優(yōu)點(diǎn)，適用于大批量工業(yè)化生產(chǎn)，另一方面該麥克風(fēng)僅有兩個接口，且不需要額外的片外器件，就可實(shí)現(xiàn)聲音信號到麥克風(fēng)的兩端(M+和M-)之間的電流信號的轉(zhuǎn)換功能，結(jié)構(gòu)簡潔，體積小，便于耳機(jī)線控部分向小型化發(fā)展和降低成本。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中帶麥克風(fēng)的耳機(jī)與麥克風(fēng)連接的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的兩線麥克風(fēng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的兩線MEMS麥克風(fēng)的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是帶麥克風(fēng)的耳機(jī)與本發(fā)明的兩線MEMS麥克風(fēng)連接的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的兩線MEMS麥克風(fēng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0017]請參閱圖3，本發(fā)明所提供的兩線MEMS麥克風(fēng)為一個兩端元件:具有第一連接端M+端和第二連接端M-端。MEMS麥克風(fēng)芯片和兩線MEMS麥克風(fēng)專用ASIC芯片封裝在同一塊PCB基板上，MEMS麥克風(fēng)芯片與ASIC芯片連接，ASIC芯片的M+和M-端引出作為整個兩線 MEMS 麥克風(fēng)的 M+端和 M-端。ASIC (Application Specific Integrated Circuits,專用集成電路)，是指應(yīng)特定用戶要求或特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造的集成電路。ASIC作為集成電路(IC)技術(shù)與特定用戶的整機(jī)或系統(tǒng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，其具有體積小、重量輕、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明通過與MEMS麥克風(fēng)芯片封裝在同一塊PCB基板上的ASIC芯片實(shí)現(xiàn)對MEMS麥克風(fēng)信號的處理，實(shí)現(xiàn)聲音的拾取。
[0018]圖4為本發(fā)明的兩線MEMS耳機(jī)與帶麥克風(fēng)的四極耳機(jī)的電路連接示意圖，圖中本發(fā)明所提供的兩線MEMS麥克風(fēng)的M+和M-端分別與四線耳機(jī)的MIC極(麥克風(fēng)端)和GND極(接地端)相連，由于本發(fā)明中的MEMS麥克風(fēng)芯片與處理MEMS麥克風(fēng)芯片信號的ASIC芯片一同封裝在了同一塊PCB基板上，因此不需要額外的片外阻容器件即可實(shí)現(xiàn)聲音信號轉(zhuǎn)化為M+到M-的電流信號，并進(jìn)一步在偏置電阻R上產(chǎn)生電壓信號，即MIC極的電壓信號可表征聲音信號。該電壓信號經(jīng)由耳機(jī)接口傳入手機(jī)的音頻處理模塊，實(shí)現(xiàn)聲音的拾取。
[0019]請參閱圖5，本發(fā)明的ASIC芯片包括串聯(lián)連接的兩個放大器，第一放大器的輸出端與第二放大器的輸入端連接，第二放大器的輸出端通過接地電阻接地，電源AVDD為兩個放大器提供工作電壓，兩個放大器實(shí)現(xiàn)對于MEMS芯片輸入信號的串級放大,從而完成聲音信號轉(zhuǎn)化為M+到M-的電流信號。本發(fā)明通過ASIC芯片實(shí)現(xiàn)上述兩級放大電路，MEMS麥克風(fēng)芯片與ASIC芯片連接，將MEMS麥克風(fēng)芯片與ASIC芯片封裝在同一塊PCB基板上這樣便得到了本發(fā)明的兩線MEMS耳機(jī)。
[0020]本發(fā)明的兩線MEMS耳機(jī)是個兩端元件，僅有M+和M-兩個端口。封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部包括PCB表面上的MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片，用于含麥克風(fēng)的耳機(jī)時，不需MEMS麥克風(fēng)芯片之外的阻容元件，即可實(shí)現(xiàn)聲音信號到M+和M-兩端口之間電流的轉(zhuǎn)換。相應(yīng)的，耳機(jī)接口 MIC極和GND極之間表征聲音信號的電流信號僅由該兩線MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)生。
[0021]本發(fā)明的MEMS麥克風(fēng)具有體積小，可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)回流焊貼裝的優(yōu)點(diǎn)，適用于大批量工業(yè)化生產(chǎn)。另一方面該麥克風(fēng)僅有兩個接口，且不需要額外的片外器件，就可實(shí)現(xiàn)兩線麥克風(fēng)的功能。結(jié)構(gòu)簡潔，體積小，便于耳機(jī)線控部分向小型化發(fā)展和降低成本。
[0022]對于前述的各裝置實(shí)施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的模塊組合，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的模塊組合的限制，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，某些模塊可以采用其他模塊執(zhí)行；其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，上述裝置實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的模塊并不一定是本發(fā)明所必須的。
[0023]以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種兩線MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，包括MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片，所述MEMS麥克風(fēng)芯片與所述ASIC芯片連接，所述ASIC芯片具有第一連接端(M+)和第二連接端(M-)，所述ASIC芯片接收MEMS麥克風(fēng)芯片拾取的聲音信號并將其轉(zhuǎn)化為第一連接端到第二連接端的電流信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述MEMS麥克風(fēng)芯片和ASIC芯片封裝于同一塊PCB基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線MEMS麥克風(fēng)，其特征在于，所述ASIC芯片包括串聯(lián)連接的第一放大器和第二放大器，第一放大器的輸出端與第二放大器的輸入端連接，第二放大器的輸出端通過接地電阻接地，第一放大器和第二放大器用于對于MEMS麥克風(fēng)芯片輸入信號的串級放大。
4.一種含有權(quán)利要求1-3任一所述的兩線MEMS麥克風(fēng)的耳機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耳機(jī)，其特征在于，所述耳機(jī)的麥克風(fēng)端與所述MEMS麥克風(fēng)的所述第一連接端(M+)連接，所述耳機(jī)的接地端與所述MEMS麥克風(fēng)的所述第二連接端(M-)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耳機(jī)，其特征在于，所述耳機(jī)為三極或四極耳機(jī)。
【文檔編號】H04R19/04GK104010260SQ201410269116
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】萬景明, 劉志永 申請人:山東共達(dá)電聲股份有限公司