技术领域
[0001] 本实用新型涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种麦克风及其集成电路、电子设备。
背景技术
[0002] 随着无线通讯的发展，全球
移动电话用户越来越多。人们对通话
质量的要求越来越高。目前应用较多的是微
电机系统麦克风(micro electro mechanical systemmicrophone，MEMS)。MEMS麦克风采用电容式的原理。当感受到外部的音频声压
信号后，电容容量随之变化，通过后续集成电路将电容变化转化为
电压信号的变化并进行输出。
[0003] 现有的MEMS麦克风为三线端口输出，三个端口包括：电源端、输出端和接地端，不适用于双线端口的电子设备，适用性低。实用新型内容
[0004] 本实用新型
实施例提供一种麦克风及其集成电路、电子设备，以实现麦克风的双线端口应用。
[0005] 第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于麦克风的集成电路，包括：信号复用端、电源输出端、接地端和信号输入端；
[0006] 集成电路还包括：
[0007] 稳压电路，包括第一输入端和第一输出端，第一输入端与信号复用端电连接，第一输出端与电源输出端电连接；
[0008] 信号转换电路，包括第二输入端和受控
电流通路，第二输入端与信号输入端电连接，受控电流通路上的电流受第二输入端输入的电压信号控制；
[0009] 阻抗模
块，与受控电流通路
串联电连接；
[0010] 阻抗模块与受控电流通路串联电连接后的第一端和第二端，分别与信号复用端和接地端电连接。
[0011] 进一步地，信号转换电路包括晶体管，阻抗模块包括第一
电阻，晶体管的控制极与信号转换电路的第二输入端电连接，受控电流通路为晶体管的第一极和第二极所在通路；
[0012] 晶体管的第一极与信号复用端电连接，晶体管的第二极经第一电阻与接地端电连接。
[0014] 进一步地，用于麦克风的集成电路还包括第一电压
放大器，第一电压放大器的输入端与信号输入端电连接，第一电压放大器的输出端与信号转换电路的第二输入端电连接。
[0015] 进一步地，用于麦克风的集成电路还包括
升压电路，其中，升压电路的输入端与稳压电路的第一输出端电连接，升压电路的输出端与电源输出端电连接。
[0016] 进一步地，用于麦克风的集成电路还包括第二电阻，第二电阻的第一端与信号复用端电连接，第二电阻的第二端与稳压电路的第一输入端电连接。
[0017] 第二方面，本实用新型实施例还提供了一种麦克风，包括：麦克风芯片和本实用新型任意实施例提供的用于麦克风的集成电路，
[0018] 其中，麦克风芯片的第一端与集成电路的电源输出端电连接，麦克风芯片的第二端与集成电路的信号输入端电连接。
[0019] 进一步地，麦克风芯片为微电机系统麦克风芯片。
[0020] 进一步地，麦克风还包括：第一
电极、第二电极、印刷
电路板和
外壳，[0021] 集成电路的信号复用端与第一电极电连接，集成电路的接地端与第二电极电连接，麦克风芯片、第一电极、第二电极和集成电路设置于印刷电路板上；
[0022] 外壳与印刷电路板围成一容纳空间，麦克风芯片和集成电路位于容纳空间内，第一电极和第二电极位于容纳空间外；
[0023] 外壳上设置有进声孔。
[0024] 第三方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括第一电源、第三电阻、隔直电路、第二电压放大器、处理器和本实用新型任意实施例提供的麦克风；
[0025] 其中，第一电源的输出端经第三电阻与信号复用端电连接，隔直电路的输入端与信号复用端电连接，接地端接地，隔直电路的输出端与第二电压放大器的输入端电连接，第二电压放大器的输出端与处理器电连接，处理器用于对麦克风采集的
声音信号进行处理。
[0026] 本实用新型实施例的技术方案中，用于麦克风的集成电路包括：信号复用端、电源输出端、接地端和信号输入端，用于麦克风的集成电路还包括：稳压电路、信号转换电路、阻抗模块，其中，稳压电路包括第一输入端和第一输出端，第一输入端与信号复用端电连接，第一输出端与电源输出端电连接；信号转换电路包括第二输入端和受控电流通路，第二输入端与信号输入端电连接，受控电流通路上的电流受第二输入端输入的电压信号控制；阻抗模块与受控电流通路串联电连接；阻抗模块与受控电流通路串联电连接后的第一端和第二端，分别与信号复用端和接地端电连接，使得信号复用端既用作电源接入端，还用作信号输出端，使得麦克风只需通过两个端口，即与信号复用端和接地端对应的端口，与外部电路连接，解决了现有的麦克风通过三个端口，即电源端、输出端和接地端，与外部电路连接，不适用于双线端口的电子设备，适用性低的问题。
附图说明
[0027] 图1为本实用新型实施例提供的一种用于麦克风的集成电路的结构示意图；
[0028] 图2为本实用新型实施例提供的一种用于麦克风的集成电路的应用场景的电路结构示意图；
[0029] 图3为本实用新型实施例提供又一种用于麦克风的集成电路的结构示意图；
[0030] 图4为本实用新型实施例提供的又一种用于麦克风的集成电路的应用场景的电路结构示意图；
[0031] 图5为本实用新型实施例提供的一种麦克风的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0033] 本实用新型实施例提供一种用于麦克风的集成电路。图1为本实用新型实施例提供的一种用于麦克风的集成电路的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的一种用于麦克风的集成电路的应用场景的电路结构示意图。该用于麦克风的集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)可集成于麦克风中。该用于麦克风的集成电路100包括：信号复用端S1、电源输出端V1、接地端GND和信号输入端S2。
[0034] 用于麦克风的集成电路100还包括：稳压电路110、信号转换电路120、阻抗模块130。
[0035] 其中，稳压电路110包括第一输入端In1和第一输出端Out1，第一输入端In1与信号复用端S1电连接，第一输出端Out1与电源输出端V1电连接；信号转换电路120包括第二输入端In2和受控电流通路121，第二输入端In2与信号输入端S2电连接，受控电流通路121上的电流受第二输入端In2输入的电压信号控制；阻抗模块130与受控电流通路121串联电连接；阻抗模块130与受控电流通路121串联电连接后的第一端和第二端，分别与信号复用端S1和接地端GND电连接。
[0036] 其中，信号复用端S1既用作电源接入端，还用作信号输出端，信号复用端S1上的电压相当于集成电路的供电电压与麦克风10将声音转换成的电压信号的
叠加信号。麦克风10将声音转换成的电压信号是随声音的大小和
音调等变化的，故信号复用端S1的电压是
波动的，需通过稳压电路110的稳压作用，将信号复用端S1的电压转换成稳定的直流电压，以输出至麦克风芯片200，为麦克风芯片200的第一端N1提供
偏压。麦克风芯片200将声音转换成电压信号，通过第二端N2输出至信号输入端S2。信号转换电路120的电流通路121上的电流随第二输入端In2输入的电压信号的变化而变化，可选的，电流通路121上的电流与第二输入端In2输入的电压信号呈线性关系。阻抗模块120的阻值r与受控电流通路121上的电流i的乘积等于信号复用端S1的电压，故信号复用端S1上的电压会随麦克风10采集的声音而波动。第一电源20经第三电阻R3向信号复用端S1提供供电电压。将信号复用端S1的电压信号通过隔直电路30的隔直作用，以提取出与声音相关的交流电压信号。可选的，阻抗模块130包括电阻。通过合理设置阻抗模块130的阻值大小，以满足信号复用端S1的电压指标。将麦克风芯片200和集成电路100集成封装在一起，使得麦克风10只需通过两个端口，即与信号复用端S1和接地端GND对应的端口与外部电路连接，解决了现有的麦克风通过三个端口，即电源端、输出端和接地端，与外部电路连接，不适用于双线端口的电子设备，适用性低的问题。
[0037] 本实施例的技术方案中，用于麦克风的集成电路100包括：信号复用端S1、电源输出端V1、接地端GND和信号输入端S2，用于麦克风的集成电路100还包括：稳压电路110、信号转换电路120、阻抗模块130，其中，稳压电路110包括第一输入端In1和第一输出端Out1，第一输入端In1与信号复用端S1电连接，第一输出端Out1与电源输出端V1电连接；信号转换电路120包括第二输入端In2和受控电流通路121，第二输入端In2与信号输入端S2电连接，受控电流通路121上的电流受第二输入端In2输入的电压信号控制；阻抗模块130与受控电流通路121串联电连接；阻抗模块120与受控电流通路121串联电连接后的第一端和第二端，分别与信号复用端S1和接地端GND电连接，使得信号复用端S1既用作电源接入端，还用作信号输出端，使得麦克风10只需通过两个端口，即与信号复用端S1和接地端GND对应的端口，与外部电路连接，解决了现有的麦克风通过三个端口，即电源端、输出端和接地端，与外部电路连接，不适用于双线端口的电子设备，适用性低的问题。
[0038] 本实用新型实施例提供又一种用于麦克风的集成电路。图3为本实用新型实施例提供又一种用于麦克风的集成电路的结构示意图。图4为本实用新型实施例提供的又一种用于麦克风的集成电路的应用场景的电路结构示意图。在上述实施例的
基础上，阻抗模块130包括第一电阻R1，信号转换电路120包括晶体管T1，晶体管T1的控制极Ctr1与信号转换电路120的第二输入端In2电连接，受控电流通路为晶体管T1的第一极和第二极所在通路；
晶体管T1的第一极与信号复用端S1电连接，晶体管T1的第二极经第一电阻R1与接地端GND电连接。
[0039] 其中，该晶体管T1可以是
双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)或场效应晶体管。可选的，晶体管T1为场效应晶体管，相比于双极结型晶体管，所需流过场效应晶体管的源极和漏极的电流较小，可以减小损耗，节约
电能。示例性的，晶体管T1为NMOS晶体管，则晶体管T1的控制极Ctr1为栅极，晶体管T1的第一极为漏极，晶体管T1的第二极为源极，晶体管T1的栅极电压越大，流过晶体管T1的源极和漏极的电流越大，信号复用端S1的电压越大。将晶体管T1的第二极经第一电阻R1与接地端GND电连接，相比于将晶体管的第一极经阻抗模块与信号复用端S1电连接的方式，可以提高静态工作点的
稳定性，降低环境
温度对晶体管性能的影响。
[0040] 本实用新型实施例提供又一种用于麦克风的集成电路。在上述实施例的基础上，继续参见图3，用于麦克风的集成电路100还包括第一电压放大器140，第一电压放大器140的输入端与信号输入端S2电连接，第一电压放大器140的输出端与信号转换电路120的第二输入端In2电连接。
[0041] 其中，第一电压放大器140可包括
运算放大器等，第一电压放大器140可用于将其输入端的电压放大第一预设倍数，并输出至其输出端。第一电压放大器140具有极高输入阻抗(大于10G欧姆)，降低了本底嘈声，第一电压放大器同时还具有增益调制功能，对每一个麦克风做增益补偿，以达到所需的灵敏度。
[0042] 可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，该用于麦克风的集成电路100还包括升压电路150，其中，升压电路150的输入端与稳压电路110的第一输出端Out1电连接，升压电路150的输出端与电源输出端V1电连接。其中，该升压电路150可以是电荷
泵，可包括多个第一
开关和多个第一电容，升压电路150用于将其输入端的直流电压进行升压，并输出。升压电路150把输入的直流电压升压到更高的电压，供给麦克风芯片作为偏压电压，电容式的麦克风芯片将声音转化为电压，同时高偏压提高了麦克风的灵敏度。该稳压电路110可以是低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)。
[0043] 可选的，稳压电路110可以是升压型开关变换器，例如可以是boost型开关变换器，具有升压和稳定
输出电压的功能。
[0044] 可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，用于麦克风的集成电路还包括第二电阻R2，第二电阻R2的第一端与信号复用端S1电连接，第二电阻R2的第二端与稳压电路110的第一输入端In1电连接。
[0045] 其中，通过第二电阻R2的限流和分压作用，以降低稳压电路110的第一输入端In1的输入的电压和电流的波动幅度，提供稳压电路工作的可靠性。
[0046] 本实用新型实施例提供一种麦克风。参见图2或图4，该麦克风10包括：麦克风芯片200和本实用新型任意实施例提供的用于麦克风的集成电路100。
[0047] 其中，麦克风芯片200的第一端N1与集成电路100的电源输出端V1电连接，麦克风芯片200的第二端N2与集成电路100的信号输入端S2电连接。
[0048] 本实用新型实施例提供的麦克风包括上述实施例中的用于麦克风的集成电路，因此本实用新型实施例提供的麦克风也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
[0049] 可选的，麦克风芯片200为
硅麦克风芯片，通过将集成电路设置为双线端口，实现了在不变更
主板电路设计的情况下，采用
驻极体麦克风(Electret Condenser Micphone，ECM)的电子设备可以直接替换使用硅麦克风，降低了替换成本。硅麦克风芯片可以克服驻极体麦克风芯片(ECM)抗干扰能
力差、一致性差及输出阻抗偏大的问题，以及一般的驻极体麦克风芯片(ECM)不能承受在印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)贴片时高达260度高温的
回流焊工艺问题，在降低成本的同时提高了电子设备的性能。可选的，麦克风芯片200为MEMS微电机系统麦克风芯片，MEMS硅麦克风具有抗干扰能力强，输出阻抗小以及带负载能力增强等优势。
[0050] 可选的，在上述实施例的基础上，图5为本实用新型实施例提供的一种麦克风的剖面结构示意图，麦克风10还包括第一电极300、第二电极400、印刷电路板500和外壳600。其中，集成电路100的信号复用端S1与第一电极300电连接，集成电路100的接地端GND与第二电极400电连接，麦克风芯片200、第一电极300、第二电极400和集成电路100设置于印刷电路板500上；外壳600与印刷电路板500围成一容纳空间601，麦克风芯片200和集成电路100位于容纳空间601内，第一电极300和第二电极400位于容纳空间601外；外壳600上设置有进声孔602。其中，该外壳600可以是金属外壳等。
[0051] 本实用新型实施例提供一种电子设备。参见图2或图4，该电子设备1包括第一电源20、第三电阻R3、隔直电路30、第二电压放大器40、处理器50和本实用新型任意实施例提供的麦克风10。
[0052] 其中，第一电源20的输出端经第三电阻R3与信号复用端S1电连接，隔直电路30的输入端与信号复用端S1电连接，接地端GND接地，隔直电路30的输出端与第二电压放大器40的输入端电连接，第二电压放大器40的输出端与处理器50电连接，处理器50用于对麦克风10采集的声音信号进行处理。
[0053] 其中，第一电源20可为直流电源。该第一电源20还可与处理器电连接，以向处理器供电。第三电阻R3为上拉电阻。该隔直电路30可以是第二电容C，通过隔直作用，获取与声音信号对应的交流电压信号。处理器50可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)或FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程
门阵列)等。第二电压放大器40可包括运算放大器等，第二电压放大器40可用于将其输入端的电压放大第二预设倍数，并输出至其输出端。
[0054] 本实用新型实施例提供的电子设备包括上述实施例中的麦克风，因此本实用新型实施例提供的电子设备也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
[0055] 可选的，该电子设备还可包括
模数转换器，第二电压放大器的输出端与模数转换器的输入端电连接，模数转换器的输出端与处理器电连接。模数转换器用于将输入的
模拟信号转换成
数字信号输出至处理器。
[0056] 可选的，该电子设备还可包括
存储器，与处理器电连接，处理器用于将采集的声音信号写入存储器，存储器用于存储采集的声音信号。
[0057] 可选的，该电子设备还可包括扬声器，与处理器电连接，处理器用于控制扬声器播放采集的声音信号。
[0058] 注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的
权利要求范围决定。
