[发明专利]具有输入滤波器的麦克风缓冲器电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请在35U.S.C.§119(e)下要求2011年7月12日提交的名为“具有输入滤波器的麦克风缓冲器电路”的美国临时申请No.61/506,715的优先权，此处通过引用其全部内容以作参考。

技术领域

本申请涉及麦克风，且更具体而言，涉及与这些麦克风相关的缓冲器电路。

背景技术

各种类型的麦克风系统近年在各种应用中使用。这些系统中的麦克风典型地接收声学能量且将该声学能量转换成电学电压信号。该电压信号通过其他应用进一步处理或用于其他目的。例如，在助听器系统中，麦克风可以接收声学能量，且将声学能量转换成电学电压信号。电压信号可以被放大器或其他信号处理电子电路放大或处理，且然后通过接收器向助听器的用户或佩戴者呈现为声学能量。举另一个具体示例，便携式电话中的麦克风系统典型地接收声音能量，将该能量转换成电压信号，且然后该电压信号被进一步处理以被其他应用使用。麦克风也在其他应用和其他设备中使用。

数字听力仪器技术中的最新进步明显地改善了听力障碍用户的聆听体验。然而，继续考虑的一个领域涉及这些用户在诸如可能由风导致的嘈杂室外聆听条件中聆听声音。风可以形成干扰，使得聆听者在聆听他们希望听到的声音方面具有困难。原有方法经常尝试减小或消除该问题，但是由于各种不同原因未能成功。

附图说明

为了更彻底地理解本公开，将参考下面的详细描述和附图，附图中：

图1包含根据本发明的各个实施方式的声学系统的框图；

图2包含根据本发明的各个实施方式的缓冲器电路的一个示例的电路图；

图3包含根据本发明的各个实施方式的缓冲器电路的另一示例；

图4包含示出根据本发明的各个实施方式，对于固定栅极电压和接地源极电压，增强NMOS晶体管的漏极电流与漏极电压性能特征的关系的图表。

本领域技术人员将意识到，图中的元件用于简单和清晰目的。还应当意识到，以指定发生顺序描述或示意了某些动作和/或步骤，而本领域中技术人员应当理解实际并不需要这种相对于顺序的特异性。还应当理解，除非此处提及了专门的意义，否则此处使用的术语和表达相对于其对应的各个查询和研究领域具有依照这种术语和表达的普通意义。

具体实施方式

提供通过减小或消除风噪声或其他类型的低频干扰的影响改善听力仪器的用户的聆听体验的方法。提供高通滤波器（HPF）功能且该功能的部分合并到缓冲器电路中。这样做，低频干扰（例如，风导致的噪声）自动地从感兴趣的信号去除，而同时仍向用户提供其他缓冲器功能。

在一个方面中，高通滤波器（HPF）网络的至少一些部分直接合并到麦克风缓冲器电路中，从而减小风噪声可能对听力仪器（或其他）用户的聆听体验质量造成的负面影响。在一个示例中，经由使用增强NMOS晶体管实现诸如风噪声滤波器之类的这种高通滤波器的引入，该增强NMOS晶体管配置为“有源电阻器”，其漏极和源极端子连接在麦克风缓冲器输入端子和电路中合适的DC电压参考之间。

在很多这些方法中，用于“有源电阻器”的合适电学栅极端子偏置使得它设置设备的有效电阻为引入电学HPF功能的值。这进而直接在麦克风缓冲器电路的输入端子处抑制了任意风噪声的低频内容。在一个优势中，HPF网络帮助防止缓冲器电路输入端子被风噪声干扰电学过载。在其他优势中，此处描述的方法允许例如通过听力仪器数字信号处理器（DSP）的下游信号处理，以容易去除在低频的附加风噪声，同时与原先麦克风相比（如上所述通常通过低频风噪声干扰过载），在风噪声干扰事件中维持这种改善的音频信号质量。

在一些方面中，“有源电阻器”（例如增强NMOS晶体管）可以控制为提供固定或可调节电阻，且因此实施用于高通滤波器的固定、可变或可调节HPF截止（或转角）频率。在其他方面中，风噪声滤波器可以经由控制信号开启/关闭。开启/关闭风噪声滤波器特征的能力通常是有利的，因为用于“有源电阻器”的低电阻值（例如，将设置相对高的HPF截止频率，其对于抑制风噪声干扰是极其有效的）在不存在风噪声干扰的静态条件下将明显地劣化缓冲器电路噪声性能。因此，在不需要风噪声滤波器特征时，在这些安静条件下关闭风噪声滤波器特征的能力改善了听力仪器系统中的整体麦克风信噪比（SNR）性能。

应当意识到，尽管此处的描述涉及去除风噪声，应当意识到，这些方法可以用于充分减小任意类型的低频噪声干扰，无论源是什么。