[发明专利]电容式传声器的系统和方法

说明书

技术领域

本文中所公开的方法和装置涉及基于电容的传声器领域，且更具体地但不排他地涉及微机电系统的传声器振膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月29日提交的美国临时申请第62/167,915号的权益，因此将该美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

为了体积小，手机、平板电脑、笔记本电脑等都使用微机电系统(MEMS：Micro Electronic Mechanical System)传声器。MEMS传声器通常是基于可变电容器的，该电容器的一个板是弹性的且可以在声波压力下发生移动，从而能够改变容量。MEMS传声器设计的主要挑战是改善(例如，增大)信噪比(SNR：signal-to-noise ratio)。小型MEMS传声器的SNR的一个主要限制是击穿电压。因此，人们普遍意识到需要可以克服上述限制的用于在网络上传送多媒体内容的系统和方法，且具有这样的系统和方法将是非常有利的。

发明内容

根据一个示例性实施例，提供了用于电容式传声器的方法、装置和计算机程序，所述电容式传声器包括导电材料的刚性板、可移动板，所述可移动板与所述刚性板平行放置着，所述可移动板与所述刚性板电气分离，而且所述可移动板相对于所述刚性板被牢固地保持在所述可移动板的至少一个位置中，其中所述可移动板和/或所述刚性板根据下列条件而被划分成多个区域：所述区域与另一个板之间的最小距离、和/或所述区域相对于另一个板的运动程度，其中各个所述区域都包括导电材料，且所述区域利用所述区域之间的非导电材料隔开，并且其中各个所述区域与单独的连接器电气连接，所述连接器被配置成与电压源和放大器输入端中的至少一者连接，并且其中由所述电压源提供给与所述电压源连接的所述区域的电压适应于所述最小距离和/或所述运动程度。

根据另一个示例性实施例，所述电容式传声器还包括：偏压电阻器，其在所述连接器与所述电压源之间电气连接；和/或分压器，所述分压器在所述电压源与接地之间电气连接且所述分压器的中心抽头与所述连接器连接；和/或加法放大器，其与所述连接器电气连接；和/或电容器，其在所述连接器与所述加法放大器之间电气连接；和/或电压源，其与至少一个所述偏压电阻器电气连接。

根据又一个示例性实施例，所述区域中的至少一个区域可以具有诸如放射状、圆形、环形、四边形和梯形等形状。

根据再一个示例性实施例，所述电压源包括电荷泵。

进一步地，根据又一个示例性实施例，所述电容式传声器是微机电系统(MEMS)传声器。

再进一步地，根据又一个示例性实施例，所述电容式传声器可以包括导电材料的刚性板、可移动板，所述可移动板与所述刚性板平行放置着，且所述可移动板相对于所述刚性板被牢固地保持在所述可移动板的至少一个位置中，其中所述可移动板和所述刚性板中的至少一者根据下列条件中的至少一个条件而被划分成多个区域：所述区域与另一个板之间的最小距离和所述区域相对于另一个板的运动程度，其中各个所述区域都包括导电材料，且所述区域利用所述区域之间的非导电材料隔开，并且其中各个所述区域与单独的连接器电气连接，所述连接器被配置成与电压源和放大器输入端中的至少一者连接。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与相关领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文中所提供的材料、方法和实施例仅是说明性的而不是限制性的。除了过程本身所必需的或固有的范围之外，不存在意图或暗示本发明所描述的包括附图在内的方法和过程中的步骤或阶段的特定顺序。在许多情况下，过程步骤的顺序可以在不改变所述方法的目的或效果的情况下变化。

附图说明

在本文中，将参照附图仅通过示例的方式来说明各种实施例。现在具体参照详细的附图，应当强调的是，所示细节仅作为示例并且仅用于实施例的说明性讨论，并且所示细节被呈现以便提供被认为是实施例的原理和概念方面的最有用且最容易理解的内容说明。在这方面，没有试图以比对主题的基本理解所必需的更详细的方式来示出实施例的结构细节，结合附图的说明使得本领域技术人员明白如何在实践中实施几种形式和结构。

图1A是MEMS传声器的具有圆形板的电容器的图示；

图1B是MEMS传声器的具有正方形板的电容器的图示；

图1C是在没有声压的情况下的MEMS传声器的电容器的侧视图的图示；

图1D是在声压下的MEMS传声器的电容器的侧视图的图示；

图2是MEMS传声器的电路的示意图；