[发明专利]用于声传感器双向通信信道的信号处理

说明书

本文介绍了用于声传感器双向通信信道的信号处理。声传感器可包括微机电系统(MEMS)换能器，其被配置为基于声压，生成音频输出；以及双向通信组件，其被配置为使用共模信令、时分复用或频率分隔来发送和/或接收叠加在音频输出上的数据。在示例中，信号处理组件被配置为利用声传感器的相应引脚之间的差模信令发送定向到外部设备的音频输出；以及利用包括相应引脚的电压之和的共模信令发送数据。在其他示例中，信号处理组件被配置为在不同时间段期间发送和/或接收数据并发送音频输出；或基于音频带外的频率范围发送数据。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年12月18日提交的题为“SIGNAL PROCESSING FOR ANACOUSTIC SENSOR BI-DIRECTIONAL COMMUNICATION CHANNEL”的美国非临时专利申请序列号为14/975,155的优先权，其是于2013年11月7日提交的题为“MULTI-FUNCTION PINS FORA PROGRAMMABLE ACOUSTIC SENSOR”的美国非临时专利申请号为14/074,587的部分延续。此外，本申请要求于2014年12月22日提交的题为“SIGNAL PROCESSING FOR ACOUSTICSENSOR BI-DIRECTIONAL COMMUNICATION CHANNELS”的美国临时专利申请号为62/095,108的优先权。上述申请的整体通过引用并入本文。

技术领域

本主题公开大体上涉及声传感器，但不限于用于声传感器双向通信信道的信号处理。

背景

多个声传感器，即，微机电系统(MEMS)麦克风，用在消费电子设备中。这样的设备在电路板上的放置由声学特性驱动，并且可限制电连接性，即，传感器设备中使用的引脚数。在这方面，虽然常规的声传感器技术利用标准的双向通信接口，即内部集成电路(I2C)、串行外设接口(SPI)或SoundWire，以传送除了音频输出之外的信息，但这样的接口每个设备需要2到4个额外的专用引脚。因此，常规的声传感器技术已经具有一些缺陷，其中一些可参考以下所描述的各种实施例来引起注意。

附图简述

参照以下附图对主题公开的非限制性实施例进行描述，其中除非另有说明，否则在各个视图中类似的参考数字指类似部件。

图1图示了根据各个实施例的包括被配置为发送和/或接收叠加在音频输出上的数据的双向通信组件的声传感器的框图；

图2图示了根据各个实施例的包括用于发送叠加在音频输出上的数据的共模信号组件的声传感器的框图；

图3图示了根据各个实施例的表示相应引脚的差模音频输出信令和相应引脚上的共模数据信令的波形；

图4图示了根据各个实施例的包括用于发送和/或接收叠加在音频输出上的数据的时分复用组件的声传感器的框图；

图5图示了根据各个实施例的表示利用时分复用叠加在音频输出上的数据的波形；

图6图示了包括信号处理组件的声传感器的框图，该信号处理组件用于使用引脚来发送音频输出并基于时分复用使用另一引脚发送和/或接收数据；

图7图示了包括频率分隔组件的声传感器的框图，该频率分隔组件用于基于在对应于音频输出的音频带以外/基本上以外的定义的频率范围发送和/或接收数据；

图8图示了根据各个实施例的分别表示基于主机系统中采用的抽取滤波器叠加在音频输出上的数据的频谱和抽取滤波器的传递函数的波形；

图9图示了包括频率分隔组件的声传感器的框图，该频率分隔组件用于基于在对应于第二引脚的音频输出的音频带以外/基本上以外的定义的频率范围来经由第一引脚发送和/或接收数据；

图10图示了根据各个实施例的包括电源线通信组件的声传感器的框图，该电源线通信组件用于经由电源引脚和/或接地引脚发送/接收数据；以及