现在的助听装置(例如，助听器)提供了显著提高听觉受损者在很多种环境下有效地听的能力的特征。一种最新并且流行的特征是利用助听器壳内的多个麦克风来提供听力指向性，这在滤除不希望的环境噪声方面非常有效。然而，制造具有用于创造稳定并且可预测的指向性助听响应所需的匹配声学特性的小型麦克风组件，对于换能器制造商来说是并非微不足道的任务。对于助听器制造商，在麦克风制造过程结束时必须进行大量并且高成本的测试和工序，以提供声学匹配麦克风。随着套件(matched set)中的匹配麦克风数量的增加，这些工序变得更加复杂和昂贵。
每个麦克风组件的声学特性高度依赖于少数几个控制因素及其最终“装配几何形状”。例如，声音灵敏度会因麦克风组件的壳的顶杯和底杯尺寸(其分别设定了标称声学前音量(front volume)和后音量(backvolume))和用于声学地密封杯间间隙的环氧树脂量的变化而变化。在制造环境下，由于调节过程中可能的声音泄漏，所以在对麦克风组件进行机械、几何或电调节方面使用临时顶盖(top cover)并不实用。此外，临时盖无法应对顶杯的最终尺寸和用于密封组件的环氧树脂的实际量的变化。
许多制造和研发研究已表明，将后装配(post-assembly)调节过程用于制造具有近匹配声学特性的麦克风具有潜在制造优势。
附图与以下详细描述一起被并入且形成说明书的一部分，用于进一步阐明各种实施例并用于解释各种原理和优点，所有这些实施例、原理以及优点都是根据本发明的，其中，在所有分立的图中，相似的标号都表示相同或功能类似的元件。

根据本发明的第一方面提供了一种用于缓冲音频信号的混合电路，该混合电路在麦克风组件中使用，该混合电路包括：具有第一部分和第二部分的基板，第二部分可与第一部分分开；和大体上置于基板的第一部分上的缓冲电路，该缓冲电路包括：  用于耦合音频信号的第一输入；耦合到第一输入的滤波器网络；耦合到滤波器网络的输出；用于调节滤波器网络的调谐器；以及用于改变调谐器的值的控制器，该控制器具有第二输入，该第二输入置于基板的第二部分上，由此使用与第二输入耦合的调谐信号来调节调谐器，从而改变缓冲电路的传递函数。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于对在麦克风组件中使用的混合电路进行调节的方法，包括以下步骤：为混合电路提供希望的响应特性；测量混合电路的初始响应特性；对希望的响应特性与初始响应特性进行比较；利用所述比较来确定调节，该调节用于减小希望的响应特性与初始响应特性之差；向混合电路中的选择器电路发送信号；以及对耦合到选择器电路的可调滤波器进行调谐，该可调滤波器用于改变所述初始响应特性。

图1是可变缓冲电路的框图；
图2是可变缓冲电路的一个部分的原理图；
图3是可变缓冲电路的另一部分的原理图；
图4是可变缓冲电路的另一部分的原理图；
图5示出了在调节其操作特性之前的装配后麦克风组件；以及
图6示出了在调节其操作特性之后的装配后麦克风组件。

本发明易于实现为许多不同形式的实施例，在附图中示出并在此将要详细描述本发明的多个实施例，同时应当理解：应将本公开内容视为本发明原理的例示，而非将本发明更广泛的方面限于所示出的多个实施例。
对微型麦克风组件的频率响应进行后装配调节的一个方面包括在其固有电子装置引入增益和/或相位特性的小偏移。并入可变缓冲电路内的微调电路允许对电路的输入到输出传递函数的增益和/或相位进行细调。由此，能够将每个麦克风组件的整体频率响应引入麦克风匹配组所希望的窄得多的容限窗口内。根据该后装配调节技术，可以在非常严格的声音容限内制造整个生产批次的麦克风组件，而无需对匹配单元进行高成本的分拣。对更大批次匹配麦克风组件的提供将使得助听器制造商能够生产高指向性的助听器，该助听器可以在每个助听装置内使用3个、4个或者甚至更多个匹配麦克风。
参照图1，讨论并描述可变缓冲电路的框图。可变缓冲电路100具有输入电路102，如麦克风，该输入电路102带有用于从源(未示出)接收信号的输入104。输入102用于提供过载保护和对信号源的高阻抗。滤波器106耦合到输入电路102。滤波器106还耦合到输出电路108，该输出电路108用于驱动随后的组件，并对其进行阻抗匹配。滤波器106能够针对相位和频率响应对信号的特征轮廓(profile)进行修整。为了使声学密封换能器组件312的整体特性与其他类似组件更好地匹配起来，可调节网络110提供了一机构来调节信号特征轮廓以补偿由于部件容限和组件差异而导致的预期变化。带有多个输入114的解码器112可以用于控制可调节网络110。
图2、3以及4示出了一种可能的用于“即用(in-the-can)”后装配调节方法的可变缓冲电路实现。需要指出的是，这些原理图用于主要示出如何以多达4位微调控制实现成品麦克风组件的频率响应调节(例如，低频相)的示例。对滤波器网络的RC时间常数的调节提供了用于紧密控制麦克风组件的整体低频相响应(其为指向性助听系统中的匹配麦克风所需的性能特性)的电子装置。
参照图2，用于换能器组件312的可变缓冲电路210可以包括第一阻抗缓冲器214、第二阻抗缓冲器216以及滤波器网络218，以耦合到换能器(未示出)。图2的虚线部分内所示的滤波器网络218充当高通滤波器网络并包括电容元件220和电阻元件222。电阻元件222可以是微调到标称值(例如，500千欧)的混合电阻器、电阻器网络224或它们的组合。可以将电容元件220与其他电子元件一起包括在可变缓冲电路上，或将电容元件220直接集成到混合电路中，或添加为分立的微型芯片部件。
在包括电阻器网络224的实施例中，如图3所示，多个电阻器226可操作地连接到多个开关228。在节点A处可操作地连接图2和3所示的电路。每个开关228都可操作地连接到图4所示的控制器232的输出230。控制器232包括多个输入234。多个偏压元件236可操作地连接在输入234与地之间。偏压元件236可以是“齐纳击穿(Zener zap)”二极管。该偏压元件236与在控制器232处接收的输入信号相结合，协同确定到电阻器网络224(其在示例性实施例中实质上决定了要从与滤波器网络218的连接去除的电阻量)的输出信号，从而调节滤波器的RC时间常数和相位特性。与位于第一输入234上的偏压元件236相耦合的电流源238提供了偏压电势，并且对于每个输入234通常都是重复的，但是未示出该电流源238以简化图示。
在输入234与输出230之间存在这样的关系：对一个或更多个输入234的选择关联于一个输出230。在图4所示的实施例中，控制器232在功能上与解码器相似，其中，十六个输入组合中的每一个组合都得到唯一的输出。响应于提供给控制器232的给定输入条件组，得到特定的输出，并把该输出用于修改待可操作地连接到滤波器网络218的电容器220的电阻量。在图3所示的电阻器网络224中，所述多个电阻器226中的每一个都串联连接在滤波器网络218与地之间。控制器232的各个输出230可操作地连接到一个开关238和所述多个电阻器226中的一个。对指定输出230的选择将通过把电阻网络224的对应部分分流到地来调节可操作地连接到滤波器网络218的电容器220的电阻量。开关228可以是晶体管、FET或任何其他具有类似开关功能并为本领域技术人员所公知的电子器件。
还构思了换能器组件312的其他结构，其中换能器可操作以产生声能和接收声能，即，换能器可以是扬声器或麦克风。
本领域技术人员容易理解滤波器网络218的其他结构，以实现特定相位和频率响应特性。例如，可以使用多个电阻器网络224(稍后将要讨论)来并入多极滤波器以得到进一步的调节和匹配灵活性。可以使用电容或电感网络来替换电阻器网络224或与其相结合。本领域技术人员将理解，可以开发用于配置电阻器网络224的其他实施例，如并联网络，其中通过使一个或更多个开关228失活来进行调节。
参照图5和6，换能器组件312包括封在壳316内的可变缓冲电路100。典型地，将可变缓冲电路100和麦克风(未示出)声学地密封在由密封杯形顶部315和底部314形成的壳316内。由换能器在内部密封壳316中的入口(access port)320。壳部314、315中的一个可以具有用于容纳承载可变缓冲电路100的基板的容纳部，如支柱或接线柱。如图5所示，到可变缓冲电路100的电信号连接部317延伸在密封换能器组件312的外部。经由从换能器组件312延伸的可变缓冲电路的可拆部分318，通过电信号连接部317可连接多个输入234。可以在壳部314、315中的一个或两个中形成凹口或槽，使得可拆部分318通过壳316按足够紧密的配合来延伸，以使得能够在缓冲电路周围进行声学密封。通过诸如环氧树脂的密封物可以进一步加强密封。可以分析换能器组件312的操作特性(例如，频率响应)以确定缓冲电路100的响应特性。可以对该响应特性与希望的响应特性进行比较，该比较用于确定对减小实际响应与希望响应之差进行的调节。给定电路元件容限和组件差异的影响，可能必须凭经验确定对电阻器网络224的调节，但是本领域技术人员容易掌握这种调节。
根据所述分析和对于特定换能器组件312所希望的操作频率响应，通过向可变缓冲电路100的外部信号连接部317提供输入，可以调节换能器组件312的操作特性。如果需要调节，将响应于在控制器232处接收的输入信号使用特定开关228，以修改由电阻器网络224提供的电阻量。在获得了希望的操作频率响应之后，如图6所示，可以去除位于延伸在换能器组件312之外的可拆部分318上的外部信号连接部317。这有效地电气并物理地将可变缓冲电路100锁定为最终结构，使得换能器组件312处于不再可以连接外部信号连接部317的最终形状因数(form factor)。
超低成本混合厚膜电路技术可以提供允许希望调节水平所需的数量个外部信号连接部317，例如，在一个实施例中可以有四个外部信号连接317部延伸在换能器组件312的外部。可以对陶瓷上的厚膜电路或FR4进行刻划以提供用于去除可拆接触318部分的弱区。在本实施例中，信号输入234可以允许可变缓冲电路之间的声音可变性以约十的系数收紧。
有几种微调机构可以用于麦克风特性的后装配调节：多晶硅熔断器、“齐纳击穿”二极管、EEPROM或激光可微调混合电阻器。
多晶硅(多)熔断器要求在IC表面上有一氮化物钝化开口并暴露于空气，使得在调节过程中恰当地从电路喷射出汽化材料，因此其在电路由环氧树脂封装并且处于有限的空气容积内时可能不利于使用，因为它们位于麦克风内部的标准混合电路上。
EEPROM电路具有在产品生命期中在任何时候都允许进行电子调节的优点，而且提供了这样的独特优点：允许将方法与现有麦克风端子进行复用来重调(reprogram)麦克风特性。尽管如此，EEPROM可能需要额外的晶片处理技术复杂性和大量控制电路面积开销——这两者在现有技术水平下都可能增加最终产品的成本。
“齐纳击穿”二极管是用于“即用”可微调麦克风缓冲电路的易容纳且省成本的微调元件，因为它们通过短路动作操作为抗熔断器(anti-fuse)，并避免了多晶硅熔断器所固有的上述问题。与EEPROM相比，每个“齐纳击穿”元件都限于麦克风组件特性的仅一次调节，但是具有这样的优点：与标准BiCMOS工艺技术相兼容并需要最小量的支持电路。
也可以使用激光可微调混合电阻器作为电子可调电路的一部分。可以通过透过麦克风壳的光学窗到达这种类型的部件，或者相反，要求它是麦克风壳外部的暴露部件。在现有技术水平下，激光可微调电阻器结构不太可能比其他所述另选技术具有显著的优势。
尽管以上列出的另选技术存在缺点，但是每种技术都适用于与本发明所述多个实施例一起使用并被视为落在权利要求所述的本发明的范围内。
上述电路元件是商用电气组件，并且很容易从任意多的商业电子经销商处获得。厚膜混合电路和各种合适的基板材料(包括陶瓷)是公知的，并且起码有超过20年的商用期。
应当明白，可以将本发明实现为偏离其精神或核心特性的其他特定形式。因此，在所有方面来说都应将所述实施例视为例示性的而非限制性的，本发明并不限于这里给出的细节。