[发明专利]数模混合麦克风

说明书

技术领域

本发明涉及一种声音录入设备，尤其是涉及一种能够根据主机类型自动选择输出信号为数字信号或者模拟信号的数模混合麦克风。

背景技术

早期的麦克风都是模拟麦克风，随着数字技术的飞速发展，以及数字传输的抗干扰优点，现在的麦克风有很大一部分采用了数字麦克风。但是模拟麦克风由于历史原因及成本优势等，在相当长的时间内将会与数字麦克风共存。接受麦克风信号的主机有支持模拟信号的和支持数字信号的两种，现有的麦克风都只能与相配的主机协同工作，这样降低了麦克风的适应性，带来一些不便。

中华人民共和国国家知识产权局于2005年07月20日公开了授权公告号为CN1643975A的专利文献，名称是一种数字麦克风，它具有：一个换能器，用于产生代表声信号的模拟信号；和大于1阶的单比特∑-Δ调制器模数变换器，按照过抽样速率并以∑-Δ调制比特流的形式从所述模拟信号中产生数据输出信号。此麦克风输出的信号为数字信号，无法输出模拟信号。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的只能输出模拟信号和数字信号中的一种的技术问题，提供一种可以根据主机类型不同输出模拟信号来与支持模拟信号的主机协同工作，也能输出数字信号来与支持数字信号的主机协同工作的数模混合麦克风。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种数模混合麦克风，包括声音传感器和输出端口，还包括模拟前置放大电路、数字前置放大电路，所述模拟前置放大电路连接声音传感器，所述数字前置放大电路连接所述声音传感器，所述输出端口分别连接所述模拟前置放大电路和所述数字前置放大电路，所述模拟前置放大电路和所述数字前置放大电路还分别与控制两种前置放大电路工作或者关闭的自动切换控制电路连接。声音传感器可以使用驻极体电容麦克风传感器或者微机电系统麦克风传感器。自动切换控制电路可以判断所连接的主机是支持数字信号还是模拟信号，然后选用相应的前置放大电路将声音传感器接收到的声音信号进行放大输出给主机。

作为优选，所述模拟前置放大电路包括运算放大器、第一NMOS管和电阻R，所述声音传感器一端接地，另一端和所述运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器的输出端与第一NOMS管的栅极连接，所述运算放大器的控制端与所述自动切换控制电路连接，所述第一NMOS管的漏极与输出端口连接，所述第一NMOS管的源极与所述运算放大器的反相输入端连接，所述电阻R一端接地，另一端和所述第一NMOS管的源极连接，所述运算放大器的偏置正极连接输出端口，所述运算放大器的偏置负极接地。模拟前置放大电路可以在自动切换控制电路的控制下将声音传感器的信号放大并输出到输出端口。实现这一部分功能的电路也可以是带运放及独立电源的电压型输出的放大电路等。

作为优选，所述数字前置放大电路包括模拟预放大器和Σ-Δ模数调制器，所述模拟预放大器的输入端连接所述运算放大器的同相输入端，所述模拟预放大器的输出端连接Σ-Δ模数调制器的输入端，所述Σ-Δ模数调制器的输出端连接自动切换控制电路，所述Σ-Δ模数调制器的时钟输入端与Clk端连接，所述Σ-Δ模数调制器的偏置正极连接Vdd，所述Σ-Δ模数调制器的偏置负极接地，所述模拟预放大器的偏置正极连接Vdd，所述模拟预放大器的偏置负极接地。Clk端为支持数字信号的主机所特有的信号输出端口。数字前置放大电路可以在自动切换控制电路的控制下将声音传感器的信号放大后进行模数转换并输出到输出端口。

作为优选，模拟前置放大电路包括模拟放大器和开关管，数字前置放大电路包括Σ-Δ模数调制器，模拟放大器的输入端连接所述声音传感器，所述模拟放大器的输出端通过开关管连接所述输出端口，所述模拟放大器的输出端还与Σ-Δ模数调制器的输入端连接，所述开关管的控制端与所述自动切换控制电路连接。当输出为模拟信号的时候，声音信号通过模拟放大器放大，开关管在自动切换控制电路的控制下打开，模拟信号输出到输出端口；当输出为数字信号的时候，开关管在自动切换控制电路的控制下关断，模拟放大器将声音信号放大以后发送给数字前置放大电路，数字前置放大电路将模拟信号转化为数字信号并输出。

作为优选，所述自动切换控制电路包括数据开关、电源自动切换电路和时钟检测器，所述电源自动切换电路分别与Vdd、数据开关、时钟检测器和输出端口连接，所述数据开关分别连接Σ-Δ模数调制器的输出端、时钟检测器和输出端口，所述时钟检测器分别连接所述运算放大器的控制端或者开关管的控制端，Σ-Δ模数调制器连接时钟检测器。自动切换控制电路用于判断主机类型并选用合适的前置放大电路。