[发明专利]一种mems数字扬声器系统及其工作方法

权利要求书

1.一种mems数字扬声器系统，其特征在于，包括DSP单元、开关电路及驱动单元和mems扬声器阵列单元；

所述DSP单元上设有数字音频信号和模拟音频信号输入口，以及8个数字信号输出口；模拟音频信号通过模拟音频信号输入口被DSP转换成数字信号，数字音频信号通过数字音频信号输入口被DSP接收，DSP对数字信号调制，算法处理；

所述开关电路及驱动单元由8个独立驱动单元组成，驱动单元1的使能N1由Output1的输出控制，驱动单元2的使能N2由Output2的输出控制，驱动单元3的使能N3由Output3的输出控制，驱动单元4的使能N4由Output4的输出控制，驱动单元5的使能N5由Output5的输出控制，驱动单元6的使能N6由Output6的输出控制，驱动单元7的使能N7由Output7的输出控制，驱动单元8的使能N8由Output8的输出控制；每个驱动单元中有输出匹配电路，匹配mems扬声器阵列单元；

所述mems扬声器阵列单元由255个阵元组成，255个阵元分为8组，每组的阵元个数分别是2°，2¹，2²，2³，2⁴，2⁵，2⁶，2⁷；每个阵元的谐振频率是44.1Khz，其工作频率为固定的44.1Khz，每个阵元工作发出具有指向性的超声波。

2.如权利要求1所述的一种mems数字扬声器系统，其特征在于：音频信号采用的是8bit，从最高位到最低位，对应的I/O引脚依次是Output8至Output1，8个I/O根据音频数字信号每一位的高低变化，同样产生相应的高低电平变化，从而控制每个驱动单元中的开关电路工作。

3.如权利要求1所述的一种mems数字扬声器系统及其工作方法，其特征在于：8个独立驱动单元1至8输出的是具有固定频率44.1Khz的正弦波，由使能端控制输出，如果使能端为高电平，则输出一个周期的44.1Khz的正弦波，音频信号用的采样频率是44.1Khz，与mems扬声器阵列单元的工作频率一致。

4.一种如权利要求1所述的mems数字扬声器系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：模拟音频信号经过DSP A/D转换成8位数字信号，而数字音频信号直接进入DSP算法调制；

S2：调制后的8位数字信号，经过DSP单元的8个I/O输出，8个I/O分别对应8位数字信号的每一位，根据数字信号的每一位二进制变化，相应的改变8个I/O输出高电平或者低电平；

S3：8个独立驱动单元根据输出电平的高低使能或失能，每个驱动单元一旦使能，输出一个周期44.1khz的正弦波驱动对应的mems 8个阵元组，没有使能的则不输出；

S4：DSP以44.1khz的频率依次输出8位数字音频信号，再循环地通过S1-S3将数字声音重构。