[发明专利]传感器装置和麦克风组件

说明书

本公开提供了用于麦克风电路的方法、系统和装置。特别地，该电路包括换能器，该换能器可以感测压力变化并生成具有第一频率范围内和高于第一频率范围的第二频率范围内的频率分量的电信号。该电路包括反馈电路，该反馈电路可以使电信号中的第一频率范围内的频率分量衰减并由此生成音频信号。反馈路径电路包括具有第一频率范围内的截止频率的低通滤波器，并且对音频信号进行滤波以生成包括第一频率范围内的频率分量的低通滤波器信号。低通滤波器信号可用于生成与由换能器感测到的低频压力变化相对应的低频压力信号。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年1月4日提交的美国临时申请No.62/613,738的权益和优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及麦克风，更具体地涉及感测低频大气压。

背景技术

若干音频感测应用包括电子麦克风。一些这样的麦克风包括微机电系统(MEMS)麦克风，例如电容式麦克风，其电容根据压力的入射(incident)变化而变化。麦克风将电容的变化变换为对应的电信号。期望感测宽范围的频率。在一些实现方式中，可能期望既感测声信号又感测诸如大气压或环境压力的低频压力信号。

发明内容

本公开提供一种传感器装置，所述传感器装置包括：换能器，该换能器被配置为响应于感测到的压力变化而生成电信号，所述电信号包括频率分量；前向路径电路，所述前向路径电路具有联接至所述换能器的输入并且被配置为接收和调节从所述换能器接收的所述电信号，并且在所述前向路径电路的输出处提供调节后的信号；包括低通滤波器的反馈电路，所述反馈电路被配置为基于来自所述低通滤波器的低通信号来生成反馈信号；求和节点，该求和节点被配置为在所述电信号被提供给所述前向路径电路的所述输入之前，基于所述反馈信号来衰减所述频率分量；以及压力感测电路，该压力感测电路被配置为部分地基于来自所述反馈电路的所述低通滤波器的所述低通信号来生成输出信号，所述压力感测电路的所述输出信号表示由所述换能器感测到的亚音速压力的变化，其中，所述换能器是微机电系统MEMS换能器。

本公开还提供一种麦克风组件，所述麦克风组件包括：微机电系统MEMS换能器，该MEMS换能器被配置为响应于检测到气压的变化而生成电信号，所述电信号包括第一频率范围内的频率分量和第二频率范围内的频率分量，所述第二频率范围高于所述第一频率范围；以及电路，该电路包括：第一处理电路，该第一处理电路包括：前向路径电路，该前向路径电路具有联接至所述MEMS换能器的输出的输入、被配置为基于所述电信号生成数字信号的模数A/D转换器，所述前向路径电路具有联接至所述麦克风组件的外部接口的输出，所述前向路径电路被配置为基于施加到所述前向路径电路的所述输入的所述电信号来在所述外部接口处输出音频信号；反馈路径，该反馈路径具有反馈滤波器，所述反馈滤波器具有联接至所述前向路径电路的输入并且被配置为对所述前向路径电路的所述数字信号进行滤波；以及补偿电路，该补偿电路联接到所述反馈滤波器的输出，其中，所述补偿电路被配置为基于所述反馈滤波器的反馈滤波器输出信号来抵消所述电信号在所述第一频率范围内的频率分量，所述抵消发生在所述电信号被施加到所述前向路径电路的所述输入之前，以及第二处理电路，该第二处理电路被配置为基于所述前向路径电路的所述数字信号来在所述外部接口处生成外部输出信号，其中，所述第二处理电路的所述外部输出信号指示由所述MEMS换能器测量的大气压的特性。

附图说明

图1A示出了根据各种实施方式的第一示例麦克风装置的框图。

图1B示出了根据各种实施方式的由图1A所示的第一示例麦克风装置生成的示例电信号。

图2示出了根据各种实施方式的图1A中所示的数模转换器的附加细节。

图3示出了根据各种实施方式的示例性数字环路滤波器的框图。

图4示出了根据各种实施方式的示例脉冲宽度和脉冲幅度调制器(PWAM)的框图。