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MEMS麦克风以及电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 23:50:35

本申请涉及mems领域,具体而言,涉及一种mems麦克风以及电子设备。

背景技术:

1、mems(micro-electro-mechanical system,微机电系统)是一项涉及机械、半导体、电子、材料等学科的技术。近年来,mems技术的应用领域逐渐增多,mems麦克风是其中一个重要应用领域。mems麦克风主要是由mems芯片和与之配匹的asic芯片封装集成的麦克风器件或装置。

2、在智能语音交互中,mems麦克风被广泛应用。通常情况下,mems麦克风一般被用于采集声音信号,并将声音信号转换成电信号,再传输至智能设备进行识别,进而,智能设备做出对应的交互动作。但是,在mems麦克风采集声音信号的过程中,声音信号不仅包括有用信号,还包括噪声信号,该噪声信号会降低信噪比。此外,还会降低有效语音的识别精度,严重时会导致语音无法识别、影响或阻断智能语音交互。

3、在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种mems麦克风以及电子设备,以解决现有技术中噪声信号会大大降低mems麦克风信噪比的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种mems麦克风,包括:mems芯片,包括第一电极组和第二电极组,其中,所述第一电极组用于输出第一声音信号,所述第二电极组用于输出第二声音信号,所述第一声音信号包括有用信号和噪声信号,所述第二声音信号包括噪声信号;asic芯片,分别与所述第一电极组和所述第二电极组连接,并对所述第一声音信号和所述第二声音信号进行处理,得到所述有用信号。

3、可选地,所述mems芯片还包括基底结构和多膜层结构,所述基底结构包括两个间隔设置的基底部,所述多膜层结构的各膜层位于两个所述基底部之间且两端分别与两个所述基底部连接,所述多膜层结构的多个所述膜层依次为第一金属层、第一振膜、第二金属层以及第二振膜,任意相邻的两个所述膜层之间具有间隔,各所述膜层分别具有通孔,所述第一电极组包括第一电极、第二电极以及第三电极,所述第二电极组包括所述第三电极以及第四电极,所述第一电极与所述第一金属层连接,所述第二电极与所述第一振膜连接,所述第三电极与所述第二金属层连接,所述第四电极与所述第二振膜连接。

4、可选地,所述多膜层结构还包括:第三金属层,位于所述第二振膜远离所述第二金属层的一侧,且与所述第二振膜具有间隔。

5、可选地,所述第二电极组还包括:第五电极,所述第五电极与所述第三金属层连接。

6、可选地,所述asic芯片包括:放大单元,分别与所述第一电极组和所述第二电极组电连接,所述放大单元对所述第一声音信号和所述第二声音信号分别进行放大;降噪处理单元,与所述放大单元电连接,所述降噪处理单元用于对放大后的所述第一声音信号和所述第二声音信号进行处理,得到第三声音信号,所述第三声音信号为所述有用信号。

7、可选地,所述降噪处理单元,包括:第一模数转换模块,与所述放大单元电连接,用于将所述第一声音信号转换为第一数字信号;第二模数转换模块,与所述放大单元电连接,用于将所述第二声音信号转换为第二数字信号;第一主动降噪模块,分别与所述第一模数转换模块和所述第二模数转换模块电连接,所述第一主动降噪模块用于根据所述第二数字信号去除所述第一数字信号中的噪声信号,得到所述第三声音信号。

8、可选地,所述降噪处理单元,包括:第二主动降噪模块,与所述放大单元电连接,所述第二主动降噪模块用于根据所述第二声音信号去除所述第一声音信号中的所述噪声信号,得到模拟声音信号;第三模数转换模块,与所述第二主动降噪模块电连接,用于将所述模拟声音信号转换为数字声音信号,得到所述第三声音信号。

9、可选地,所述asic芯片还包括:eq均衡单元,用于对所述第三声音信号进行均衡处理,确定第四声音信号,所述eq均衡单元与所述降噪处理单元电连接。

10、可选地,所述mems麦克风还包括:线路板,所述线路板具有至少一个通孔,所述mems芯片的两个基底部在所述线路板上的投影分别位于所述通孔的两侧,所述asic芯片位于所述线路板的表面且与所述线路板电连接,所述mems芯片与所述asic芯片通过所述线路板电连接;外壳,所述外壳具有容纳腔,所述mems芯片、所述asic芯片与所述线路板位于所述容纳腔内。

11、可选地,所述线路板包括:线路层,所述mems芯片的两个基底部在所述线路板上的投影分别位于所述通孔的两侧,所述asic芯片位于所述线路层的表面且与所述线路层连接;基板,位于所述线路层远离所述asic芯片的表面上。

12、可选地,所述外壳包括:安装板,所述安装板具有凹槽,所述线路板位于所述安装板的表面上;罩设部,与所述安装板连接,与所述安装板连接形成所述容纳腔。

13、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:上述任意一种mems麦克风。

14、应用本申请的技术方案,上述mems麦克风中,mems芯片,包括第一电极组和第二电极组,其中,第一电极组用于输出第一声音信号,第二电极组用于输出第二声音信号,第一声音信号包括有用信号和噪声信号,第二声音信号包括噪声信号。asic芯片,分别与第一电极组和第二电极组连接,并对第一声音信号和第二声音信号进行处理,得到有用信号。该结构的mems芯片通过设置两组电极组,分别将有用信号和噪声信号以及噪声信号输出到asic芯片,使asic芯片对噪声信号进行处理,实现了对噪声信号的有效消除,解决了现有技术中噪声信号会大大降低mems麦克风信噪比的问题。

技术特征:

1.一种mems麦克风,其特征在于,所述mems麦克风包括:

2.根据权利要求1所述的mems麦克风,其特征在于,所述mems芯片还包括基底结构和多膜层结构,所述基底结构包括两个间隔设置的基底部,所述多膜层结构的各膜层位于两个所述基底部之间且两端分别与两个所述基底部连接,所述多膜层结构的多个所述膜层依次为第一金属层、第一振膜、第二金属层以及第二振膜,任意相邻的两个所述膜层之间具有间隔,各所述膜层分别具有通孔,所述第一电极组包括第一电极、第二电极以及第三电极,所述第二电极组包括所述第三电极以及第四电极,所述第一电极与所述第一金属层连接,所述第二电极与所述第一振膜连接,所述第三电极与所述第二金属层连接,所述第四电极与所述第二振膜连接。

3.根据权利要求2所述的mems麦克风,其特征在于,所述多膜层结构还包括:

4.根据权利要求3所述的mems麦克风,其特征在于,所述第二电极组还包括:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的mems麦克风,其特征在于,所述asic芯片包括:

6.根据权利要求5所述的mems麦克风,其特征在于,所述降噪处理单元,包括:

7.根据权利要求5所述的mems麦克风,其特征在于,所述降噪处理单元,包括:

8.根据权利要求5所述的mems麦克风,其特征在于,所述asic芯片还包括:

9.根据权利要求1所述的mems麦克风,其特征在于,所述mems麦克风还包括:

10.根据权利要求9所述的mems麦克风,其特征在于,所述线路板包括:

11.根据权利要求9所述的mems麦克风,其特征在于,所述外壳包括:

12.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

技术总结本申请提供了一种MEMS麦克风以及电子设备。该MEMS麦克风的结构,包括:MEMS芯片,包括第一电极组和第二电极组,其中,第一电极组用于输出第一声音信号,第二电极组用于输出第二声音信号,第一声音信号包括有用信号和噪声信号,第二声音信号包括噪声信号;ASIC芯片,分别与第一电极组和第二电极组连接,并对第一声音信号和第二声音信号进行处理,得到有用信号。该结构的MEMS芯片通过设置两组电极组,分别将有用信号和噪声信号以及噪声信号输出到ASIC芯片,使ASIC芯片对噪声信号进行处理,实现了对噪声信号的有效消除,解决了现有技术中噪声信号会大大降低MEMS麦克风信噪比的问题。技术研发人员:李少平,金文超,杨国庆,严颜,马纪龙,董旸,王洁,邹雪城,陈晓飞,郑朝霞,刘政林受保护的技术使用者:华润微电子控股有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/23

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