帶通聲學濾波器及聲學感測裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種帶通聲學濾波器及聲學感測裝置。所述帶通聲學濾波器包括：至少兩個MEMS麥克風芯片以及ASIC芯片，其中，所述MEMS麥克風芯片的輸出信號經耦合后在ASIC芯片中被處理。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及MEMS麥克風技術，更具體地說，涉及一種帶通聲學濾波器和聲學感測 目.ο
技術介紹
在現有技術中，MEMS(微機電系統)麥克風是基于MEMS技術制造的麥克風。一般來說，MEMS麥克風包括MEMS麥克風芯片和集成電路(ASIC)，用于將接收的聲波，轉化為聲音電信號。典型地，MEMS麥克風芯片在高頻側具有諧振頻率。該諧振頻率可以取決于由前腔(或后腔)形成的亥姆霍茲諧振器、振動膜的諧振頻率等因素。一般來說，所述MEMS麥克風芯片具有窄的諧振頻率帶寬。此外，由于制造容限，所述諧振頻率是不確定的。因此，在現有技術中，不將所述MEMS麥克風芯片直接用于檢測某個頻率的聲音。在現有技術中，在ASIC中設置濾波器，對聲音電信號進行濾波。但是，由于需要額外的電子組件，因此，麥克風的信噪比會劣化。此外，這些額外的電子組件也會帶來額外的產品復雜度。例如，需要制造片上電容、片上電阻等。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種用于帶通聲學濾波器的新技術方案。根據本專利技術的一個實施例，提供了一種帶通聲學濾波器，包括:至少兩個MEMS麥克風芯片；以及ASIC芯片，其中，所述MEMS麥克風芯片的輸出信號經耦合后在ASIC芯片中被處理。優選地，所述MEMS麥克風芯片中的每一個被安裝在基板的聲學孔上。優選地，所述濾波器還包括金屬殼體，用于形成所述MEMS麥克風芯片的后腔，其中，所述MEMS麥克風芯片通過所述后腔被聲學耦合。優選地，所述濾波器還包括基板，其中，所述金屬殼體和所述基板一起形成密閉的后腔。優選地，所述輸出信號通過串聯方式被耦合。優選地，每個MEMS麥克風芯片的諧振頻率通過設置MEMS麥克風芯片的振動膜諧振頻率、前腔尺寸和聲學開口尺寸中的至少一個被調整。根據本專利技術的一個實施例，提供了一種聲學感測裝置，包括根據本專利技術的帶通聲學濾波器，用于感測聲波。優選地，所述聲波包括超聲波。優選地，所述聲學感測裝置是麥克風。另外，本領域技術人員應當理解，盡管現有技術中存在許多問題，但是，本專利技術的每個實施例或權利要求的技術方案可以僅在一個或幾個方面進行改進，而不必同時解決現有技術中或者
技術介紹
中列出的全部技術問題。本領域技術人員應當理解，對于一個權利要求中沒有提到的內容不應當作為對于該權利要求的限制。通過以下參照附圖對本專利技術的示例性實施例的詳細描述，本專利技術的其它特征及其優點將會變得清楚。【附圖說明】被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本專利技術的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本專利技術的原理。圖1示出了根據本專利技術的一個實施例的帶通聲學濾波器的示意圖。圖2示出了用于說明根據一個實施例的帶通聲學濾波器的效果的示意性曲線圖。圖3示出了用于說明根據另一個實施例的帶通聲學濾波器的效果的示意性曲線圖。圖4示出了根據本專利技術的一個實施例的聲學感測裝置的示意圖。【具體實施方式】現在將參照附圖來詳細描述本專利技術的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本專利技術的范圍。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本專利技術及其應用或使用的任何限制。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。下面參照附圖來描述本專利技術的實施例和例子。圖1示出了根據本專利技術的一個實施例的帶通聲學濾波器的示意圖。如圖1所示，該帶通聲學濾波器包括兩個MEMS麥克風芯片103、104和ASIC芯片105。本領域技術人員應當理解，MEMS麥克風芯片的數量不限于兩個，并且可以多于兩個。所述MEMS麥克風芯片103、104的輸出信號通過引線106被耦合到ASIC芯片105。所述輸出信號可以先通過引線106進行耦合，再輸入到ASIC芯片105，或者也可以在ASIC芯片中被耦合。本領域技術人員應該能夠理解，所述ASIC芯片可以與所述MEMS麥克風芯片是分離的，或者也可以被內建在所述MEMS麥克風芯片內。經耦合的輸出信號在ASIC芯片中被處理。例如，將經處理的信號輸出給其他電子設備，例如手機、定位裝置的其他組件等。在一個例子中，所述輸出信號通過串聯方式被耦合，從而提高帶通聲學濾波器的信噪比。通過將兩個MEMS麥克風芯片的輸出耦合，可以增加麥克風芯片的諧振帶寬。例如，在圖2中，虛線202指示第一麥克風芯片的輸出曲線，虛線203指示第二麥克風芯片的輸出曲線。實線201指示兩個輸出曲線的組合。在實線201的最上部形成了一個通帶。在圖3中以舉例的方式示出了組合三個MEMS麥克風芯片的曲線。虛線302指示第一麥克風芯片的輸出曲線，虛線303指示第二麥克風芯片的輸出曲線，虛線304指示第二麥克風芯片的輸出曲線。實線301指示兩個輸出曲線的組合。在實線301的最上部形成了一個較寬的通帶。圖2和圖3中的橫坐標表示頻率，縱坐標表示靈敏度。圖2和圖3中顯示的曲線僅僅是示意性的，不代表實際的曲線形狀，并且不能夠從所述曲線中讀取實際數值。—方面，可以利用所述通帶實現聲波輸入的過濾。另一方面，由于這種帶通聲學濾波器在較高的頻率具有較好的特性，因此，使用這種帶通聲學濾波器形成的麥克風在高頻部分可以具有較好的聲音特性。可選地，如圖1所示，所述MEMS麥克風芯片103、104中的每一個被安裝在諸如PCB板的基板101上。所述MEMS麥克風芯片的開口與基板101的聲學孔107、108對應。可選地，在圖1中，帶通聲學濾波器還包括金屬殼體102，用于形成所述MEMS麥克風芯片的后腔。所述MEMS麥克風芯片103、104通過所述后腔被聲學耦合。例如，所述金屬殼體102和所述基板101 —起形成密閉的后腔。通過這種聲學耦合，可以進一步提高帶通聲學濾波器的靈敏度和/或信噪比。例如，可以通過設置MEMS麥克風芯片的振動膜諧振頻率、前腔尺寸和聲學開口尺寸中的至少一個來調整每個MEMS麥克風芯片的諧振頻率。圖4示出了根據本專利技術的一個實施例的聲學感測裝置401的示意圖。該聲學感測裝置401包括根據本專利技術的帶通聲學濾波器402，用于感測聲波。帶通聲學濾波器402例如是圖1中所示的帶通聲學濾波器。在一個例子中，可以使用這種聲學感測裝置來檢測超聲波。例如，通過檢測超聲波來定位物體的位置。在另一個例子中，可以將這種聲學感測裝置用作麥克風。由于本專利技術的帶通聲學濾波器可以增強MEMS麥克風芯片的高頻部分，因此，這種麥克風具有較好的高頻特性。雖然已經通過例子對本專利技術的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本專利技術的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本專利技術的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本專利技術的范圍由所附權利要求來限定。【主權項】1.一種帶通聲學濾波器，包括: 至少兩個MEMS麥克風芯片；以及 ASIC芯片， 其中，所述MEMS本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶通聲學濾波器，包括：至少兩個MEMS麥克風芯片；以及ASIC芯片，其中，所述MEMS麥克風芯片的輸出信號經耦合后在ASIC芯片中被處理。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒泉波，
申請(專利權)人：歌爾聲學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37