[发明专利]麦克风阵列

说明书

本发明涉及麦克风阵列。麦克风阵列包括电源电路装置，该电源电路装置包括开关模式电源电路(220)，其被配置为生成至少两个不同电平的输出电压。至少一个麦克风电路(230)包括麦克风换能器(235)、音频放大器(234)、以及向放大器(234)供电的可切换调压器电路(232)。电压检测器(231)取决于由开关模式电源电路(220)提供的电压而切换调压器电路(232)的输出电压。

技术领域

本公开涉及麦克风阵列。具体地，本公开涉及麦克风阵列及其电源电路方案。

背景技术

麦克风阵列广泛用于电子消费者设备或具有人类语音接口的其他系统，以实现有方向性的接收。当麦克风阵列包括含有MEMS换能器和音频放大器的多个单独麦克风电路时，功率耗散就成了问题。

每个单独的麦克风电路装置包括调压器，该调压器独立于系统的电源电压向音频放大器提供恒定电压。当用电池供电时，电源电压可能在相当大的电压范围内变化。调压器通常是所谓的低压差(LDO)调压器，其功率耗散主要取决于输入和输出电压之间的差。在具有许多麦克风电路的麦克风阵列中，当电池充满电时，总功率耗散可能相当大，因此在LDO调压器处下降大的电压差。LDO调压器中的功率耗散转换为热，而不是执行另一有用操作功能。

因此，需要降低麦克风阵列的电源电路中的功率耗散。

本公开的一个目的是提供一种消耗较少电功率的麦克风阵列。

本公开的另一个目的是提供一种耗散较少热的麦克风阵列。

发明内容

实现一个或多个上述目的的麦克风阵列包括本权利要求1的特征。

根据一个实施例，麦克风阵列包括至少一个麦克风电路。为了实现有方向性的响应，以阵列方式布置几个或多个麦克风电路。阵列中的麦克风电路的有用数量的范围可以是5到10或20或甚至更多个麦克风电路。每个麦克风电路包括微机电系统(MEMS)麦克风换能器，其响应于在传感器处接收的声波而生成电音频信号。来自MEMS麦克风换能器的音频信号被提供给音频放大器以放大音频信号并为其提供合适的电压摆动，以使其可以由信号处理电路进一步处理。在麦克风电路中还提供了调压器电路，其向音频放大器提供电功率。

根据本公开，提供了一种电源电路装置，其向调压器电路的输入端子提供电功率。电源电路装置包括开关模式操作的电源。该电路包括开关和与开关串联耦合的电感器，其用于取决于操作开关的时钟信号将输入端子处的电压变换为输出端子处的较低电压。开关模式电源(SMPS)电路的输入可以连接到电池电源，该电池电源具有取决于其充电状态的宽范围的输出电压。根据本公开，开关模式电源电路被配置为取决于可以由电池供电的电源电压的电平而生成至少两个不同电平的输出电压。

调压器电路被配置为使得其在其输出端子处提供取决于开关模式电源电路的输出电压的电平的电压。调压器电路被配置为提供取决于由开关模式电源电路提供的输出电压的电平而被可切换地控制的输出电压。

在操作中，当电池充电状态为高时，开关模式电源电路将其相对较高的输入电压下转换为相对较高的输出电压电平。调压器电路从其生成相对较高的输出电压以向音频放大器供电。当电池充电状态为低并且开关模式电源电路的输入电压为低时，其下转换的输出电压处于相对较低的输出电压电平。调压器电路被切换成使得它还生成相对较低的输出电压。

就功率耗散而言，应注意，开关模式电源中的功率消耗几乎不取决于其输入和输出端子之间的电压差。对于高功率和低功率操作模式，开关模式电源电路中的功率耗散大致相同。调压器电路的操作在高功率和低功率模式之间切换，以确保跨调压器电路仅下降合理量的电压。