[发明专利]集成电路、麦克风组件、多麦克风系统、处理音频流的方法

说明书

集成电路、麦克风组件、多麦克风系统、处理音频流的方法。本公开涉及可连接至微机电系统(MEMS)换能器的集成电路。MEMS换能器被配置成响应于声音而生成换能器音频信号。该集成电路包括被联接至数据通信接口的数字加扰电路。该数字加扰电路被配置成将表示换能器音频信号的数字音频流转换成对应的加扰数据流。该集成电路另外包括数据总线接口，该数据总线接口被联接至数字加扰电路，并且被配置成输出加扰数据流。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2018年10月9日提交的美国临时专利申请No.62/743,498的权益和优先权，其全部内容通过引用而并入本文。

背景技术

当今的便携式通信装置通常包括多个数字麦克风组件(诸如两个、四个甚或更多个麦克风组件)，这些数字麦克风组件经由标准化数据通信接口联接至共享数据总线。使用时分方案，根据相关的通信协议，将所述多个数字麦克风组件的相应数据流写入到共享数据总线上。便携式通信装置的数字微处理器或数字信号处理器(DSP)通常包括对应的标准化数据通信接口，以用于接收由多个数字麦克风组件生成的时分复用数据流。所述多个数字麦克风组件同时工作以将相应的传入声音转换成对应的音频数据流。便携式通信装置的数字微处理器或DSP充任总线主控器(bus master)，并且用于解码共享数据总线上的时分复用音频数据流，并将该音频数据流转换成原始数字麦克风信号。原始数字麦克风信号表示数字麦克风组件上的传入声音。通常将便携式通信装置的数字微处理器或DSP配置或编程为，操纵所述多个原始数字麦克风信号，以对传入声音产生各种希望的增强效果，诸如波束成形、噪声抑制、反馈抵消等。

然而，发明人已经认识到，将多个数字麦克风组件连接到共享数据总线上会导致某些明显的缺点。这些缺点之一是，由第一数字麦克风组件输出至共享数据总线的结构化数据流对被联接至共享数据总线的另一个第二数字麦克风组件的功能和/或性能产生负面影响，反之亦然。因此，在第一数字麦克风组件与第二数字麦克风组件之间存在有害的交叉调制，并且随着被连接至共享数据总线的数字麦克风组件的数量增加，该问题趋于加剧。

通过数字麦克风组件将结构化数据流写入到共享数据总线上，可能会在完整的多麦克风系统和托管该完整的多麦克风系统的便携式通信装置中产生其它类型的不希望的副作用。由于特定数字麦克风组件的结构化数据流的频谱内容与所传输的数据的内容高度相关，因此至少部分地产生了这些问题。由经脉冲密度调制(PDM)编码的音频信号所输送的结构化数据流的功率谱，以及数字麦克风组件的电源的电流消耗与音频信号本身高度相关。另外，通常由数字麦克风组件的过采样和噪声整形(noise-shaped)ADC电路所生成的经噪声整形的PDM信号包括低于ADC的采样频率的一半或者处于ADC的采样频率的一半的高频频谱分量。对于典型的数字麦克风组件，ADC的采样频率可能高于2MHz。这些高频频谱分量以及通常具有高振幅的所有频谱分量在便携式通信装置的其它类型的电子电路中，通常是干扰问题或EMI问题的来源。

所有类型的数字换能器装置(包括上面所讨论的数字麦克风组件)可以指定：

1)对传入的EMI噪声机制的一定程度的暴露依从性，例如，表达为PSRR或RF暴露耐受水平等。

2)特定的EMI辐射水平。后者可能需要在指定/标准化条件(诸如PCB板设置、总线长度、迹线宽度等)下的有保证的最大RF辐射水平。

发明内容