如可以包括硅麥克風(fēng)(SIMIC) 210ο硅麥克風(fēng)210本身包括微電子機(jī)械系統(tǒng)麥克風(fēng)(MEMS麥克風(fēng))110，用于將基于聲學(xué)信號(hào)的模擬信號(hào)向位于ASIC 230上的輸入接口 220提供。該模擬信號(hào)傳遞給位于ASIC 230 上的第一 ADC 120-1、位于 ASIC 230 上的第二 ADC 120-2、以及位于 ASIC 230 上的控制器240。在一些實(shí)施方式中，ASIC 230和麥克風(fēng)110可以安裝在共用的集成電路板上。相互比較而言，第一 ADC 120-1具有精細(xì)的分辨率，而第二 ADC 120-2具有粗略的分辨率，或者換言之，第一 ADC 120-1具有比第二 ADC 120-2的動(dòng)態(tài)范圍小的動(dòng)態(tài)范圍。因而在下文中，第一 ADC 120-1也稱為精細(xì)ADC 120-1，第二 ADC 120-2也稱為粗略ADC 120-2。動(dòng)態(tài)范圍是固有量或者是所執(zhí)行的預(yù)放大的結(jié)果?？刂破?40被配置用于控制電路130的操作模式。在一些實(shí)施方式中，控制器240可以包括或者可以是控制信號(hào)發(fā)生器240?？刂菩盘?hào)發(fā)生器240可以選擇性地接收基于來自高精度ADC 120-1的第一數(shù)字信號(hào)的反饋信號(hào)?？刂菩盘?hào)發(fā)生器240將基于模擬信號(hào)的控制信號(hào)向電路130提供。例如，控制信號(hào)發(fā)生器240可以被配置成，如果高精度ADC 120-1或者低精度ADC 120-2的輸入的電平超過預(yù)定閾值，則改變工作模式。這里的模擬信號(hào)表示高精度ADC 120-1和低精度ADC 120-2的共用輸入信號(hào)。
[0030]控制信號(hào)可以選擇性地基于反饋信號(hào)。電路130包括用于響應(yīng)于控制信號(hào)來將第一數(shù)字信號(hào)或者第二數(shù)字信號(hào)傳遞給輸出端口 260的開關(guān)250。換言之，因此麥克風(fēng)信號(hào)可以對應(yīng)于第一或者第二數(shù)字信號(hào)。輸出端子260由麥克風(fēng)封裝體100提供。通過該實(shí)現(xiàn)方式，可以不再需要使用附加的輸出端子。此外，可以不再要求用戶使用用于信號(hào)處理或者校準(zhǔn)以便補(bǔ)償MEMS工藝波動(dòng)的額外的核。
[0031]附圖3示出了麥克風(fēng)封裝體100的又一個(gè)實(shí)施方式。與前面的實(shí)施方式相比(比較圖2)，MEMS麥克風(fēng)110經(jīng)由第一輸入端口 220-1向高精度ADC 120-1提供第一模擬信號(hào)，并且經(jīng)由第二輸入端口 220-2向低精度ADC 120-2提供第二模擬信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，MEMS麥克風(fēng)110可被分段(segment)。也就是說，MEMS麥克風(fēng)110可至少包括具有第一靈敏度的第一膜部分、以及具有與第一靈敏度不同的第二靈敏度的第二膜部分。在另一實(shí)施方式中，麥克風(fēng)封裝體100可以包括又一 MEMS麥克風(fēng)，從而使得由MEMS麥克風(fēng)110提供第一模擬信號(hào)，并且由該另一 MEMS麥克風(fēng)提供第二模擬信號(hào)，或者反之亦然?？刂菩盘?hào)生成器240在一個(gè)實(shí)施方式中接收第一模擬信號(hào)，或者在另一實(shí)施方式中接收第二模擬信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)發(fā)生器240接收第一和第二模擬信號(hào)兩者。附圖2和3示出的實(shí)施方式中，由于在電路130處的切換的作用而導(dǎo)致的影響可以被顯著地減少。
[0032]附圖4示出了麥克風(fēng)封裝體采用了針對加權(quán)的切換或者衰落的實(shí)現(xiàn)的的又一實(shí)施方式。此處電路130包括用于接收第一數(shù)字信號(hào)和控制信號(hào)的第一信號(hào)放大器410-1、以及用于接收第二數(shù)字信號(hào)和控制信號(hào)的第二信號(hào)放大器410-2?？刂菩盘?hào)可以包括或指示第一加權(quán)系數(shù)l_k以及第二加權(quán)系數(shù)k，其中k為大于等于O并且小于等于I的數(shù)。第一加權(quán)系數(shù)和第二加權(quán)系數(shù)由控制信號(hào)發(fā)生器240確定。第一數(shù)字信號(hào)按第一加權(quán)系數(shù)Ι-k被放大，第二數(shù)字信號(hào)按第二加權(quán)系數(shù)k被放大。第一信號(hào)放大器410-1向電路130的加法放大器420提供第一放大信號(hào)，第二信號(hào)放大器410-2向加法放大器420提供第二放大信號(hào)。加法放大器420提供麥克風(fēng)信號(hào)。因此，麥克風(fēng)信號(hào)可以包括第一數(shù)字信號(hào)、第一加權(quán)系數(shù)、第二數(shù)字信號(hào)和第二加權(quán)系數(shù)的組合。本實(shí)施方式中，該組合類似于第一數(shù)字信號(hào)與第一加權(quán)系數(shù)l_k的乘積與第二數(shù)字信號(hào)與第二加權(quán)系數(shù)k的乘積之和。換言之，第一數(shù)字信號(hào)與第二數(shù)字信號(hào)的和具有為I的總放大系數(shù)。在其它實(shí)施方式中，放大系數(shù)也可以不同于I。這樣，如附圖6和9中所解釋的，以這種方式可能會(huì)進(jìn)一步減少切換影響。
[0033]附圖5為麥克風(fēng)封裝體100的也考慮了可能的偏移和增益失配的實(shí)施方式的框圖。MEMS麥克風(fēng)110提供模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)作為用于高精度ADC 120-1以及低精度ADC120-2的共用輸入信號(hào)。模擬信號(hào)的表示在被高精度ADC 120-1接收之前，先經(jīng)過第一前置放大器510-1，而模擬信號(hào)的另外表示在被低精度ADC 120-2接收之前，先經(jīng)過第二前置放大器510-2。由第二前置放大器510-2執(zhí)行的放大與由第一前置放大器510-1執(zhí)行的放大相差系數(shù)Ι/g。在被高精度和低精度ADC 120-1、120-2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后，第一和第二數(shù)字信號(hào)經(jīng)過濾波器，在附圖5中，該濾波器對于第一數(shù)字信號(hào)為第一低通濾波器520-1，而對于第二數(shù)字信號(hào)為第二低通濾波器520-2。低通濾波器可以為例如一階的或者二階的。在經(jīng)過第二低通濾波器520-2之后，第二數(shù)字信號(hào)的表示、可選地以及模擬信號(hào)，被提供到電平檢測裝置530，作為反應(yīng)，該電平檢測裝置530啟動(dòng)由控制信號(hào)產(chǎn)生器240產(chǎn)生控制信號(hào)。第二數(shù)字信號(hào)的另外表示經(jīng)過數(shù)字信號(hào)乘法器540，以將第二數(shù)字信號(hào)的該另外表示乘以增益系數(shù)g。換言之，通過應(yīng)用系數(shù)g，低精度ADC 120-2的不同于高精度ADC 120-1的靈敏度的靈敏度(動(dòng)態(tài)范圍)可以被至少部分地補(bǔ)償。模擬信號(hào)的該另外表示由低精度ADC 120-2接收，并按系數(shù)Ι/g進(jìn)行縮放，由低精度ADC 120-2提供的第二數(shù)字信號(hào)按系數(shù)g進(jìn)行縮放。一些實(shí)施方式中，系數(shù)g大于1，比如g = 2。因此，使用具有基本上相等的固有靈敏度或分辨率的ADC是可能的。此外，使用普通類型的ADC也是可能的，這有利于減少失配影響。
[0034]第一低通濾波器520-1提供第一數(shù)字信號(hào)，而信號(hào)乘法器540向增益失配和偏移控制電路550 (下文縮寫為GMOC電路)提供第二數(shù)字信號(hào)的另外表示。GMOC電路550被配置用于解決和補(bǔ)償包括高精度ADC 120-1的第一信號(hào)通道與包括低精度ADC 120-2的第二信號(hào)通道之間的增益失配、以及偏移值，該偏移值可由布置在高精度ADC 120-1與第一低通濾波器520-1之間的信號(hào)組合器560來加上或減去。通過將第二數(shù)字信號(hào)用作參考值，附圖5中GMOC電路550被布置為控制環(huán)路。GMOC電路550被配置用于執(zhí)行對第一數(shù)字信號(hào)的校正，從而提供校正的第一數(shù)字信號(hào)。校正的第一數(shù)字信號(hào)與第二數(shù)字信號(hào)之間的差值在主信號(hào)加法器552處進(jìn)行計(jì)算，該差值用于觸發(fā)、重復(fù)或者終止控制環(huán)路。在差值與誤差區(qū)間或閾值之間的比較可以作為啟動(dòng)條件。隨著每一步迭代，差值可以接近O。為了響應(yīng)于啟動(dòng)條件來啟動(dòng)數(shù)學(xué)運(yùn)算，GMOC電路550包括控制器554。數(shù)學(xué)運(yùn)算由第二信號(hào)加法器556執(zhí)行，包括對第一數(shù)字信號(hào)、偏移值、和第一數(shù)字信號(hào)與校正系數(shù)km的乘積求和，分別具有正或負(fù)的符號(hào)。校正系數(shù)km可至少部分地補(bǔ)償增益失配，并且通過設(shè)于第一低通濾波器520-1與第二信號(hào)加法器556之間的校正放大器558應(yīng)用于第一差分信號(hào)的另外表不。偏移和校正系數(shù)km可基于差值或者第二數(shù)字信號(hào)值由控制器556確定。GMOC電路550持續(xù)地向第一信號(hào)放大器410-1提供校正的第一數(shù)字信號(hào)。向第二信號(hào)放大器410-2提供第二數(shù)字信號(hào)的表示，并且可以如附圖4中所描述的執(zhí)行加權(quán)切換。
[0035]一些實(shí)施方式，諸如附圖5所示的實(shí)施方式，可以使得能夠通過數(shù)字校正來有效地補(bǔ)償非線性(如增益失配、相位失配、偏移)。在運(yùn)算中，校正可以執(zhí)行一次或多次。通過采用所謂的梯度算法，實(shí)施可以被進(jìn)一步簡化。附圖5中的實(shí)施方式進(jìn)一步涉及數(shù)字GMOC電路。
[0036]圖6-圖9給