通过电源接口的麦克风配置和校准制造技术

提供了通过电源接口的麦克风配置和校准。一种采用在供电端子处接收供电电压的传感器接口操作的麦克风或者麦克风传感器系统。传感器接口基于供电电压的变化检测供电端的命令，并通信与命令有关的命令或者数据至传感器系统的部件。供电端子是进一步通过供电端子通信与传感器系统有关的数据的双向端子。

Microphone configuration and calibration via power interface

A microphone configuration and calibration via a power interface is provided. A microphone or microphone sensor system using a sensor interface for receiving a supply voltage at a power supply terminal. The sensor interface detects the command of the power supply end based on the change of the power supply voltage, and communicates the command or data related to the command to the components of the sensor system. The power supply terminal is a bidirectional terminal which further communicates with the sensor system through the power supply terminal.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及麦克风设备，特别涉及通过电源接口配置和校准麦克风设备。
技术介绍
麦克风系统工程致力于适应低功耗的大动态频率范围。微机电系统(MEMS)麦克风包括集成在芯片(例如，麦克风芯片或硅麦克风)上的系统，其中压力传感薄膜片被刻蚀至硅或者其它基片用于感测声频信号。MEMS麦克风可以具有芯片上的集成前置放大器或者在相同CMOS芯片或者MEMS芯片或者分离的ASIC裸片上诸如内置模数转换器(ADC)电路的其它集成部件，其使芯片能够作为已经能和各种现代数字产品集成的数字麦克风工作。这仍然需要具有能够更有效地处理数据并在操作上具有更大的变化性的集成元件的音频系统。附图说明图1示出了根据各个方面的音频或麦克风系统的框图。图2示出了根据各个方面的另一个音频或麦克风系统的框图。图3示出了根据各个方面的音频或麦克风系统的接口部件的输入和输出通信图。图4示出了根据所描述的各个方面的另一个音频或麦克风系统的框图。图5示出了根据所描述的各个方面的另一个音频或麦克风系统的另一个框图。图6示出了根据所描述的各个方面的用于音频或麦克风系统的方法流程图。图7示出了根据所描述的各个方面的用于音频或麦克风系统的另一个方法的流程图。具体实施方式现将通过参考附图描述本公开，其中相同的参考标记始终用于指代相同的元件，并且其中所示结构和设备并不一定是按比例绘制的。如本文所使用的，术语“部件”、“系统”、“接口”等并不以在指代计算机相关的实体、硬件、(例如，执行中的)软件、和/或固件。例如，部件可以是电路、处理器、处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备、计算机、具有处理设备的平板PC和/或移动电话。作为示例，在服务器上运行的应用和服务器也可以是部件。一个或多个部件可以属于一个处理器，并且一个部件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或多个计算机上。一组元件或者一组其它部件可以在本文中描述，其中属于“一组”可以解释为“一个或多个”。进一步地，例如，可以从其上存储有各种数据结构(诸如模块)的多个计算机可读存储介质执行这些部件。这些部件可以通过本地和/或远程处理器通信，诸如根据具有一个或多个数据包的信号(例如，来自一个部件与在本地系统、分布式系统和/或互联网，诸如，因特网、局域网、广域网或者具有其它系统的类似网络中的另一个部件的通过信号相互作用的数据)。作为另一个示例，部件可以是具有通过由电气或电子电路操作的机械零件所提供的特定功能的装置，其中可以通过由一个或多个处理器执行的软件应用或者固件应用操作电气或电子电路。一个或多个处理器可以在装置内部或外部并且可以执行至少一部分软件或固件应用。作为又一个示例，部件可以是通过电子部件而不是机械零件提供特定功能的装置；电子部件可以包括在其内部的一个或多个处理器，以执行至少部分地赋予电子元件功能的软件和/或固件。词汇示例的使用意在以具体的方式呈现构想。如本申请所使用的，术语“或者”意在表示包括“或者”而不是排除“或者”。即，除非特别说明，或者在上下文中是清楚的，“X使用A或者B”意在表示任何自然的包含性组合。即，如果X使用A；X使用B；或者X使用A和B，那么任何前面的例子满足了“X使用A或者B”。此外，本申请以及所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”一般解释为表示“一个或多个”，除非特别说明或者在上下文中清楚涉及单数形式。进一步地，在具体描述或者权利要求中使用的涉及范围的术语“包含”、“含有”、“拥有”、“有”、“具有”或者其变形，这种术语意在以类似术语“包括”的形式包括。考虑到具有大动态范围和低功率的功能性音频部件的音频系统的上述缺陷，所描述的音频系统被配置为采用提供供电信号的双向接口操作。例如，芯片上的麦克风系统可以包括各种不同的接口引脚或者接口部件。在一个实施例中，包括电源接口的接口部件可以操作以使能为麦克风系统的一个或多个部件供电并在相同的电源接口接收和传递数据的电源电压。接口部件可以包括麦克风芯片VDD端或者供电引脚，其用于提供功率至麦克风芯片、麦克风系统或者可操作地连接到系统中的麦克风部件。麦克风系统可以包括各种接口，除了用于供电的VDD接口，诸如用于传递时钟信号并基于时钟信号处理和控制数据的时钟端。该系统还包括将数据传递至系统或从系统传递数据的数据引脚，诸如处理或者调制输出，其中针对麦克风可以包括从系统的感测部件感测到的声频信号调制和获得电气信号。在另一个实施例中，麦克风系统还包括接口部件，其包括被配置为作为双向接口操作的单个接口端或引脚，以与系统部件来回传递数据，同时被配置为基于信号摆幅提供电源至麦克风系统的部件。尽管独立的数据接口可以用于数字硅麦克风芯片，这种接口可以阻断“正常”数据输出，无论何时使用数据接口用于配置、校准或者测试数据。所描述的麦克风系统包括被配置为基于由膜变化产生的电气信号检测音频信号的传感器部件。数据路径部件被配置为处理来自传感器部件的电气信号，以在输出端产生输出信号。接口部件包括供电端，其被配置为从电源接收供电信号并同时接收或者传输一个或多个数据命令以传递与传感器部件或者数据路径部件相关的一个或多个参数。因此，单个接口可以提供电力至系统部件，提供用于修正部件设置的参数以及传递与部件相关的数据。在下面参考附图进一步描述本公开的其它方面和细节。图1示出了根据各种方面的音频系统、麦克风系统或者麦克风传感器系统100的示例，其操作以便于资料和供电信号的通信，以提供动态范围的声频或者音频处理。音频系统100可以包括音频设备的音频部件，其可以包括，例如，记录设备(诸如麦克风、数字记录器等)、具有处理器和存储器的计算机系统、移动设备或者被配置为在音频范围内操作声音记录、声音处理或者通信的其它设备。音频系统100还可以包括用于处理声频或者音频信号的调制器处理部件以及其它部件。例如，音频系统100可以包括硅麦克风(SIMIC)设备102、或者其它声音检测调制设备、接收部件或者具有编码器/解码器设备(CODEC)112的客户端部件。尽管讨论了硅麦克风，本领域技术人员还可以想象其它麦克风类型或者检测音频信号的音频设备。SIMIC设备102包括传感器部件104，诸如声频传感器或者MEMS部件，例如，用于根据导致了由音频信号作用在薄膜上产生的差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麦克风系统，包括：传感器部件，所述传感器部件被配置为基于由薄膜变化产生的电气信号检测音频信号；数据路径部件，所述数据路径部件被配置为处理来自所述传感器部件的所述电气信号，以在输出端子产生输出信号；以及接口部件，所述接口部件包括供电端子，所述供电端子被配置为从电源接收供电信号并同时接收或者传输一个或多个数据命令以传递与所述传感器部件或者所述数据路径部件相关的一个或多个参数。

【技术特征摘要】
2014.12.02 US 14/557,8231.一种麦克风系统，包括：
传感器部件，所述传感器部件被配置为基于由薄膜变化产生的电
气信号检测音频信号；
数据路径部件，所述数据路径部件被配置为处理来自所述传感器
部件的所述电气信号，以在输出端子产生输出信号；以及
接口部件，所述接口部件包括供电端子，所述供电端子被配置为
从电源接收供电信号并同时接收或者传输一个或多个数据命令以传
递与所述传感器部件或者所述数据路径部件相关的一个或多个参数。
2.根据权利要求1所述的麦克风系统，进一步包括：
通信输入部件，所述通信输入部件被配置为基于所接收的供电信
号的电压电平的变化确定所述一个或多个数据命令，确定来自所述一
个或多个数据命令的一个或多个参数，以及传递所述一个或多个参数
至所述传感器部件或者所述数据路径部件。
3.根据权利要求1所述的麦克风系统，进一步包括：
通信输出部件，所述通信输出部件被配置为确定与所述传感器部
件或者所述数据路径部件相关的信息，并通过所述接口部件的所述供
电端子传输所述一个或多个命令中的所述信息。
4.根据权利要求3所述的麦克风系统，其中所述通信部件进一步
被配置为基于所述传感器部件或者所述数据路径部件中的电流消耗
的变化产生所述一个或多个命令。
5.根据权利要求1所述的麦克风系统，其中所述接口部件包括双
向接口，所述双向接口被配置为在接收供电电压作为所述供电信号以
为所述传感器部件或者所述数据路径部件供电的同时，通过所述供电
端子接收和传输所述一个或多个命令。
6.根据权利要求1所述的麦克风系统，其中所述接口部件被进一
步配置为确定来自所述一个或多个命令的所述一个或多个参数，包括
校准设置、电压偏置、电流偏置、振荡器时钟值、接口驱动器的幅值

\t设置、数字振荡器电平、反馈值、电压引入值或者前端功能测试值中
的至少一项。
7.根据权利要求1所述的麦克风系统，进一步包括：
逻辑部件，所述逻辑部件被配置为基于所述供电信号的供电电压
中的多个变化，从变化确定所述一个或多个命令的所述一个或多个参
数，基于所述一个或多个参数产生数字信号，并且用所述数字信号产
生所述传感器部件或者所述数据路径部件的操作集合。
8.根据权利要求7所述的麦克风系统，其中所述操作集合包括以
下项中的至少一项：发起针对所述传感器部件或者所述数据路径部件
的处理设置的校正操作、产生针对所述传感器部件或者所述数据路径
部件的偏置电平或者处理参数电平的配置操作、或者产生所述传感器
部件或者所述数据路径部件的回路路径值、特征值或者测试值的测试
操作。
9.根据权利要求1所述的麦克风系统，进一步包括：
启动部件，所述启动部件被配置为检测所述传感器部件或者所述
数据路径的供电相位，响应于所检测到的供电相位激活所述接口部
件，并且响应于所述供电相位的完成或者来自所述供电信号的所述一
个或多个命令的缺失的检测来禁用所述接口部件。
10.根据权利要求1所述的麦克风系统，进一步包括：
校验和部件，所述校验和部件被配置为产生对所述一个或多个命
令的校验和操作，以及检测所述一个或多个命令的字节是否满足数据
集成水平的第一预定阈值；以及
超时部件，所述超时部件被配置为产生与所述一个或多个命令有
关的超时序列，以及响应于所述超时序列满足第二预定阈值而取消所
述一个或多个命令。
11.一种麦克风设备，包括：
传感器，所述传感器被配置为检测音频信号并基于所述音频信号
产生电气信号；
传感器数据路径，所述传感器数据路径被配置为处理来自所述传

\t感器的所述电气信号，以在输出端子处产生调制的输出信号；以及
接口部件，所述接口部件包括供电端子并且被配置为通过所述供
电端子接...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·韦斯鲍尔，C·埃布纳，J·霍尔，J·于夫施密特，C·简克纳，E·罗马尼，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE