本實(shí)用新型涉及拾音器技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種基于分時(shí)復(fù)用接口的拾音設(shè)備。
背景技術(shù):
數(shù)字拾音器輸出的是數(shù)字信號,而不是通常的模擬信號。產(chǎn)品的基本形態(tài)有方形的,也有圓形的,形狀與通常的駐極體傳聲器類似?;窘Y(jié)構(gòu)為:一個(gè)換能器,用于產(chǎn)生代表聲信號的模擬信號(通常由駐極體振膜及其背電極來完成的);和大于1的單比特∑-Δ調(diào)制器模數(shù)變換器,按照過抽樣速率并以∑-Δ調(diào)制比特流的形式從模擬信號中產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出信號。數(shù)字拾音器的最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),無需像傳統(tǒng)傳聲器那樣內(nèi)置高頻濾波電容、濾波器電路。數(shù)字拾音器因其固有的特點(diǎn),不會(huì)受到那些來自電腦、網(wǎng)絡(luò)、射頻際磁場信號源的干擾、影響,因此在接入的時(shí)候,無需采用屏蔽線,可以有效地利用相關(guān)產(chǎn)品的有限空間。隨著數(shù)字拾音器的普及,傳統(tǒng)的MEMS拾音器包括拾音器、編解碼器以及信號處理單元組成以節(jié)約信號處理單元被占用的管腳數(shù)量,所以通過編解碼器將兩個(gè)拾音器為一組通過編解碼器對其輸出信號編碼、解碼處理后輸入端DSP芯片中,而如果需要設(shè)置8個(gè)MEMS拾音器,即如圖1所示,形成如圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行通訊,但是該種通訊方式對數(shù)據(jù)的處理效率不高,且增加的編解碼器提高了電路成本,延時(shí)較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,現(xiàn)旨在提供一種基于分時(shí)復(fù)用接口的拾音設(shè)備,以。
具體技術(shù)方案如下:
一種基于分時(shí)復(fù)用接口的拾音設(shè)備,包括若干MEMS拾音器以及信號處理單元,包括:每一所述MEMS拾音器包括有換能器以及第一分時(shí)復(fù)用接口,所述信號處理單元設(shè)置有一第二分時(shí)復(fù)用接口,所述第二分時(shí)復(fù)用接口直接連接有一分時(shí)復(fù)用總線,每一所述MEMS拾音器分別通過對應(yīng)的第一分時(shí)復(fù)用接口連接至對應(yīng)的分時(shí)復(fù)用總線上。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器包括偏置電源,所述偏置電源用于提供所述MEMS拾音器的換能器的工作的偏置電壓。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器包括
放大器,所述放大器耦接于所述換能器的信號輸出端,用于放大所述換能器輸出的信號。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器還包括輸入輸出模擬模塊,所述輸入輸出模擬模塊配置有分時(shí)復(fù)用協(xié)議,且連接于所述第一分時(shí)復(fù)用接口,用于實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用通訊。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器包括
聲音均衡器,所述聲音均衡器的輸入端耦接所述放大器的輸出端。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器包括
調(diào)制器,所述調(diào)制器的輸入端耦接于所述聲音均衡器的輸出端。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器包括
抽取濾波器,所述抽取濾波器的輸入端耦接于所述調(diào)制器的輸出端;所述抽取濾波器的輸出端耦接于所述輸入輸出模擬模塊。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器通過一封裝芯片封裝,所述封裝芯片包括有兩個(gè)電源引腳,所述電源引腳用于耦接外部電源,為所述MEMS拾音器提供工作電壓。
進(jìn)一步地,所述MEMS拾音器還包括電源管理模塊,所述電源管理模塊的輸入端耦接于所述電源引腳。
上述技術(shù)方案的積極效果是:
上述的基于分時(shí)復(fù)用接口的MEMS拾音器,這樣一來,就無需設(shè)置編解碼器,就可以實(shí)現(xiàn)多組MEMS拾音器與DSP芯片的通訊,減小DSP芯片的引腳占用,同時(shí)減小電路成本,也大大提高了數(shù)據(jù)處理的效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的傳統(tǒng)的MEMS拾音器原理圖;
圖2為本實(shí)用新型的MEMS拾音器原理圖;
圖3為本實(shí)用新型拾音器內(nèi)部電路電路原理圖。
附圖中:110、MEMS拾音器;111、換能器;112、偏置電源;113、電源管理模塊;114、放大器;115、聲音均衡器;116、調(diào)制器;117、抽取濾波器;118、輸入輸出模擬模塊;120、編解碼器;130、信號處理單元;101、第一分時(shí)復(fù)用接口;102、第二分時(shí)復(fù)用接口;103、分時(shí)復(fù)用總線。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,以下實(shí)施例結(jié)合附圖1至附圖3對本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案作具體闡述,但以下內(nèi)容不作為本實(shí)用新型的限定。
本實(shí)施例提供的一種基于分時(shí)復(fù)用接口的拾音設(shè)備,包括若干MEMS拾音器110以及信號處理單元130(可以配置為DSP數(shù)據(jù)處理芯片),包括:每一MEMS拾音器110包括有換能器111以及第一分時(shí)復(fù)用接口101,信號處理單元130設(shè)置有一第二分時(shí)復(fù)用接口102,第二分時(shí)復(fù)用接口102直接連接有一分時(shí)復(fù)用總線103,每一MEMS拾音器110分別通過對應(yīng)的第一分時(shí)復(fù)用接口101連接至對應(yīng)的分時(shí)復(fù)用總線103上。分時(shí)復(fù)用就是時(shí)分復(fù)用模式。時(shí)分復(fù)用是指一種通過不同信道或時(shí)隙中的交叉位脈沖,同時(shí)在同一個(gè)通信媒體上傳輸多個(gè)數(shù)字化數(shù)據(jù)、語音和視頻信號等的技術(shù)。電信中基本采用的信道帶寬為DS0,其信道寬為64kbps。每一個(gè)時(shí)隙的速率為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCM(Pulse-Code-Modulation)話路64Kbps。每通道時(shí)隙的重復(fù)頻率為Ts=8KHz,即幀周期為125us。這樣一來就可以不設(shè)置編解碼器120就可以實(shí)現(xiàn)拾音器的多對一通訊。MEMS微機(jī)電系統(tǒng)是將微電子技術(shù)與機(jī)械工程融合到一起的一種工業(yè)技術(shù),它的操作范圍在微米范圍內(nèi)。比它更小的,在納米范圍的類似的技術(shù)被稱為納機(jī)電系統(tǒng)。
MEMS拾音器110包括偏置電源112,偏置電源112用于提供換能器111的工作的偏置電壓。
MEMS拾音器110包括放大器114,放大器114耦接于換能器111的信號輸出端,用于放大換能器111輸出的信號。放大器114用于放大換能器111輸出的信號。
MEMS拾音器110還包括輸入輸出模擬模塊118,輸入輸出模擬模塊118配置有分時(shí)復(fù)用協(xié)議,且連接于第一分時(shí)復(fù)用接口101,用于實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用通訊,通過LCK引腳接收到的頻率來控制MEMS拾音器110的工作狀態(tài),如果信號處理單元130輸出的頻率小于900kHz,則進(jìn)入工作狀態(tài),如果信號處理單元130輸出的頻率大于1MHz則進(jìn)入休眠狀態(tài)。
MEMS拾音器110包括
聲音均衡器115,聲音均衡器115的輸入端耦接放大器114的輸出端。均衡器是指用以校正因頻率不同而引起的衰減(即傳輸損耗)及相位差不同的網(wǎng)絡(luò)。能校正衰減與頻率關(guān)系的,稱為“衰減均衡器”;能校正相位差與頻率關(guān)系的稱為“相位均衡器”。在有線電視系統(tǒng)里經(jīng)常需要使用均衡器。均衡器通常串接在放大器114的電路中,是為平衡電纜傳輸造成的高頻、低頻端信號衰減不一致而設(shè)置。因?yàn)殡娎|的衰減特性隨頻率的升高而增加。常用的衰減均衡器,又稱為幅度均衡器。一般由線圈、電容器、電阻等元件組成。衰減均衡器的特性阻抗等于一個(gè)定值,其均衡值為電纜高、低頻參考點(diǎn)之間衰減量的分貝差,均衡器的頻率特性正好與電纜頻率特性相反,而是頻率低衰減大,頻率高衰減小,用這一相反的特性起到均衡作用。電纜對信號有衰減且衰減程度與所傳輸?shù)男盘栴l率的平方根成正比,即電纜高端損耗較低端損耗大。使用一個(gè)均衡器,使信號較多地衰減低頻部分而較少地衰減高頻部分,再在均衡器的輸出端設(shè)置一個(gè)具有平坦特性的放大器114,即可將信號電平恢復(fù)到原來的水平。
MEMS拾音器110包括調(diào)制器116,調(diào)制器116的輸入端耦接于聲音均衡器115的輸出端。將低頻數(shù)字信號(如音頻、視頻、數(shù)據(jù)等)調(diào)制到高頻數(shù)字信號中,進(jìn)行信號傳輸?shù)囊环N設(shè)備。調(diào)制器116廣泛運(yùn)用于廣播(音頻信號)、電視(視頻信號)等信息的傳輸。調(diào)制器116一般和解調(diào)器成對使用,調(diào)制器116用于將數(shù)字信號處理到高頻信號上進(jìn)行傳輸,而解調(diào)器則將數(shù)字信號還原成原始的信號。
MEMS拾音器110包括抽取濾波器117,抽取濾波器117的輸入端耦接于調(diào)制器116的輸出端;抽取濾波器117的輸出端耦接于輸入輸出模擬模塊118。即把A/D從基帶移到中頻甚至射頻,把接收到的模擬信號盡早數(shù)字化。由于DSP數(shù)據(jù)處理芯片的處理速度有限,往往難以對A/D采樣得到的高速率數(shù)字信號直接進(jìn)行各種類別的實(shí)時(shí)處理。為了解決這一矛盾,需要采用數(shù)字下變頻技術(shù),將采樣得到的高速率信號變成低速率基帶信號,以便進(jìn)行下一步的信號處理。經(jīng)過二次頻率調(diào)制,就可以滿足分時(shí)復(fù)用通訊協(xié)議的需要頻率實(shí)現(xiàn)通訊。
MEMS拾音器110通過一封裝芯片封裝,封裝芯片包括有兩個(gè)電源引腳,電源引腳用于耦接外部電源,為MEMS拾音器110提供工作電壓。如圖3所示,一共有7個(gè)引腳,5個(gè)作為第一分時(shí)復(fù)用接口101所用的引腳其他其中兩個(gè)作為選擇和復(fù)位功能,1個(gè)做數(shù)據(jù)傳輸功能,1個(gè)提供時(shí)鐘信號。
MEMS拾音器110還包括電源管理模塊113,電源管理模塊113的輸入端耦接于電源引腳。電源管理模塊113為放大器114、調(diào)制器116、抽取濾波器117、聲音均衡器115、輸入輸出模擬模塊118供電。
以上僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案,均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。