具体实施方式

本发明提供一种麦克风阵列供电电路、方法及电子设备，通过对麦克 风阵列系统的麦克风采用不同的偏置电压供电，有效避免了一损俱损的问 题，提高了整个麦克风阵列系统的稳定性和可靠性。为使本发明的目的、 技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步 详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则 “一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施 例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的 描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指 明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可 以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存 在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添 加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。 应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直 接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/ 或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的 一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语， 应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像 这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领 域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法 实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范 围之内。

经发明人研究发现，目前，常规的麦克风阵列供电设计，均采用同一 的偏置电压供电，虽然这种供电方式控制简单，且芯片引脚开销小，但是， 若存在一个麦克风器件或者电路异常，则会导致整个拾音系统失效，使得 拾音系统的可靠性和稳定性较差。如图1所示，图1是常规麦克风阵列系 统的供电电路示意图，阵列中的各个麦克风采用同一偏置电压供电。 Mic_1P/Mic_1M分别为Mic_1的正极和负极；Mic_2P/Mic_2M分别为Mic_2 的正极和负极；Mic_NP/Mic_NM分别为Mic_N的正极和负极。 Mic_1/Mic_2/…/Mic_N均由Vbias提供偏置电压。这种采用同一的偏置电 压供电的系统的供电芯片U1的pin脚开销小，可以将供电芯片U1设计更 小，节约材料，以降低成本，同时，还可以一起给麦克风上电，可以一起给麦克风下电，控制方式也较为简单。但是，若存在一个麦克风器件或者 电路异常，则会导致整个拾音系统失效，例如，当麦克风Mic_2异常时， 会导致所有的麦克风都失效。

另外，在实际应用中，因为麦克风器件需要通过结构开孔与外界连通， 容易受到外界因素损坏，一个麦克风器件受损，波及整个麦克风阵列，使 整个系统的拾音功能失效。比如，在手机、TWS耳机和平台产品上，用户频 繁接触，静电和跌落是不可回避的破坏因素。麦克风阵列中任何一个麦克 风器件及其电路被静电击穿，就会导致整个麦克风阵列失效。麦克风阵列 中任何一个麦克风器件及其电路在跌落中出现破损，也同样导致整个麦克 风阵列失效。智能音箱，采用的麦克风数量普遍比较多，在其使用环境场 景中，很容易累积灰尘、油污、水汽，这些异物很容易导致麦克风出现异 常，从而导致整个麦克风阵列功能失效。可见，常规的麦克风阵列系统， 采用同一偏置电压供电，在实际应用中，麦克风阵列系统容易由于其中一 颗麦克风失效导致整个系统失效，整个系统的稳定性和可靠性欠佳。

针对上述技术问题，本发明提供了一种麦克风阵列供电电路、方法及 电子设备，通过将偏置电压供电脚对应地与麦克风的偏置电压端电连接， 以采用不同的偏置电压为各个麦克风供电，避免了因存在一个麦克风器件 或者电路异常，则会导致整个拾音系统失效的问题，从而提高了拾音系统 的可靠性和稳定性。

请同时参阅图2，本发明提供了一种麦克风阵列供电电路的较佳实施 例。

如图2所示，图2是本发明中麦克风阵列供电电路的偏置电压供电原 理图，由图可知，本发明提供的一种麦克风阵列供电电路，其包括：供电 芯片U1与阵列排列的若干麦克风(Mic_1、Mic_2、Mic_3、Mic_N)。其中， 所述供电芯片U1上设置有若干偏置电压供电脚(Vbias_1、Vbias_2、 Vbias_3、Vbias_4、Vbias_N)，所述偏置电压供电脚对应地与所述麦克风 的偏置电压端A电连接，以分别为所述麦克风提供偏置电压。

具体地，所述供电芯片U1为CODEC芯片，CODEC芯片是支持视频和音 频压缩(CO)与解压缩(DEC)的芯片，能够对AD变换后的音视频数字信号 的传输进行编码、压缩，在接收端对信号进行解码。

麦克风阵列采用的所述麦克风可以是驻极体麦克风或微型机电系统麦 克风，而信号特征则可以是模拟麦克风，也可以是数字麦克风。其中，场 效应晶体管(Field EffectTransistor，FET)是驻极体麦克风内部电路 的关键器件，用于实现驻极体到信号输出之间的阻抗变换。场效应晶体管 工作时，需要外部提供直流电压为其设置合适的工作条件，该外部直流电 压，称为直流偏压。其中，驻极体麦克风内置的场效应晶体管需要合适的 偏置电压，才能保证麦克风正常拾音，以实现自然环境中的声音信号到电 路系统中处理的电信号的转换。专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)是微型机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)麦克风内部电路的专用芯片，用于给MEMSDie供电和放大 输出信号。ASIC需要外部提供直流电压为其设置合适的工作条件，该外部直流电压，称为直流偏压。而微型机电系统麦克风内置的专用集成电路芯 片也需要合适的偏置电压才能保证麦克风正常拾音。可见，偏置电压是保 证麦克风正常工作的必要条件。

为麦克风提供偏置电压，同常在所述供电芯片U1上设置偏置电压供电 脚，以为所述麦克风提供偏置电压。为降低成本，同常采用同一的供电方 式，即通过所述供电芯片U1上的一个偏置电压供电脚为所有的麦克风提供 偏置电压，这样，便相当于整个麦克风阵列并联共用一个偏置电压输出， 麦克风能够实现同时上电与下电。然而，如果麦克风阵列中的任何一个麦 克风由于外界因素(如跌落，焊接不良，静电击穿)导致开路或者短路， 偏置电压供电脚都会出现异常(短路时，偏置电压供电脚电压会被拉低至 0V；开路时，偏置电压供电脚会因为接触不良会引入抖动和纹波干扰，其 他麦克风的偏置电压同样存在抖动和纹波，拾取声音信号会产生明显的失 真和噪音，同样不能正常工作)。此时，相当于麦克风阵列中的每个麦克 风的偏置电压都有异常，不能正常拾取声音。其中，所述偏置电压的大小 为1.0-5.0V，例如，可以是3.0V。

为避免出现上述问题，本发明通过在所述供电芯片U1上设置若干偏置 电压供电脚，并使得所述偏置电压供电脚对应地与所述麦克风的偏置电压 端A电连接，以分别为所述麦克风提供偏置电压，从而使得不同的偏置电 压为各个麦克风供电，即使麦克风阵列中出现一颗或部分麦克风失效的情 形，也不会影响其他的麦克风正常工作，避免了因存在一颗或部分麦克风 器件或者电路异常，则会导致整个拾音系统失效的问题，从而提高了拾音系统的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，所述偏置电压供电脚一一对应地与所述麦克风的偏 置电压端电连接。

具体地，所述供电芯片U1上设置的偏置电压供电脚的数量与所述麦克 风的数量一致，或者，所述供电芯片U1上设置的偏置电压供电脚的数量多 于所述麦克风的数量，只要能够保证所述麦克风的偏置电压端A能够与所 述供电芯片U1上的偏置电压供电脚一一对应连接即可。这样，每一个麦克 风都通过单独的偏置电压脚供电，相互之间不会影响，如果麦克风阵列中 的其中一个麦克风由于外界因素(如跌落，焊接不良，静电击穿)导致开路或者短路，所述供电芯片U1与该麦克风连接的偏置电压供电脚会出现异 常(短路时，偏置电压供电脚Vbias电压会被拉低至0V；开路时，偏置电 压供电脚Vbias会因为接触不良引入噪声)，而所述供电芯片的其他偏置 电压供电脚不会出现异常，与其他的偏置电压供电脚连接麦克风的偏置电 压不会存在异常，能够正常拾取声音，因而可以有效避免一损俱损(一个 麦克风失效，整个麦克风阵列失效)的问题，提高了整个麦克风阵列系统 的稳定性和可靠性。

理论上，当麦克风阵列系统采用的偏置电压为N路，可以将麦克风阵 列系统的异常或者失效的概率降为常规设计的1/N。也就是说，在整个麦克 风阵列设置中，其中任何一颗麦克风的异常或者失效，不会波及阵列中的 其他麦克风，从而提供了整个系统的可靠性和稳定性。其中，N可以视为供 电芯片系统pin脚开销和麦克风阵列系统采用到的麦克风数量，N根据产品 的品质要求来确定。

在一些实施例中，所述偏置电压供电脚分别与两个所述麦克风的偏置 电压端A连接。

具体地，所述麦克风的数量为2-8颗，考虑到在麦克风阵列中采用麦 克风数量比较多时，每个麦克风采用单独的偏压供电，对供电芯片U1的pin 脚开销比较大，比如在6-mic阵列中需要采用6个偏置电压pin，8-mic阵 列中需要采用8个偏置电压pin。为降低生产成本，可以在不会导致整体的 麦克风阵列失效的前提下来减少芯片的pin脚的数量，即偏置电压供电脚 的数量，例如，可以将所述供电芯片上的一个偏置电压供电脚与麦克风阵列上的两个麦克风的偏置电压端A连接，也就是说，通过一个偏置电压供 电脚同时为两个麦克风提供偏置电压。

具体来说，对于6个麦克风组成的麦克风阵列，则所述供电芯片U1只 需要3个偏置电压供电脚，此时供电芯片的偏置电压供电脚的开销为3，但 是麦克风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的1/3。如图2所示， 此时可以通过将6-mic阵列中Mic_1和Mic_4由Vbias_1提供偏置电压， Mic_2和Mic_5由Vbias_2提供偏置电压，Mic_3和Mic_6由Vbias_3提供 偏置电压，这时供电芯片U1的偏置电压pin脚开销为3，麦克风阵列系统 的异常和失效的概率降低至常规设计的1/3。需要说明的是，当然还可以通 过将6-mic阵列中Mic_1和Mic_2由Vbias_1提供偏置电压，Mic_3和Mic_4 由Vbias_2提供偏置电压，Mic_5和Mic_6由Vbias_3提供偏置电压，只要 是一个偏置电压供电脚对应两个麦克风即可。而对于8个麦克风组成的阵 列，则只需要4个偏置电压供电脚即可，此时供电芯片U1的偏置电压供电 脚的开销为4，但是麦克风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的 1/4。如图2所示，对于8-mic阵列，Mic_1和Mic_5由Vbias_1提供偏置 电压，Mic_2和Mic_6由Vbias_2提供偏置电压，Mic_3和Mic_7由Vbias_3 提供偏置电压，Mic_4和Mic_8由Vbias_4提供偏置电压，这时供电芯片 U1的偏置电压pin脚开销为4，麦克风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的1/4。需要说明的是，当然还可以通过将8-mic阵列中Mic_1 和Mic_2由Vbias_1提供偏置电压，Mic_3和Mic_4由Vbias_2提供偏置电 压，Mic_5和Mic_6由Vbias_3提供偏置电压，Mic_7和Mic_8由Vbias_4 提供偏置电压，只要是一个偏置电压供电脚对应两个麦克风即可。可见， 通过采用一个偏置电压供电脚来为两个麦克风提供偏置电压的方式，能够 在供电芯片U1的pin脚利用率和拾音系统的可靠性上，取得很好的均衡。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述麦克风上设置有信号输出 端B与地端G，所述供电芯片U1上设置有若干差分信号输入正极脚(Mic_1P、 Mic_2P、Mic_3P、Mic_NP)与差分信号输入负极脚(Mic_1M、Mic_2M、Mic_3M、 Mic_NM)；所述差分信号输入正极脚一一对应地与所述麦克风的信号输出 端B连接，所述差分信号输入负极脚一一对应地与所述麦克风的地端G连 接。

具体地，所述麦克风上的信号输出端B与地端分别与所述供电芯片上 差分信号输入正极脚与差分信号输入负极脚电连接，例如，麦克风Mic_1 的信号输出端B与地端G分别与所述供电芯片U1的差分信号输入正极脚 Mic_1P与差分信号输入负极脚Mic_1M电连接，麦克风Mic_2的信号输出端 B与地端G分别与所述供电芯片U1的差分信号输入正极脚Mic_2P与差分信 号输入负极脚Mic_2M电连接，麦克风Mic_3的信号输出端B与地端G分别 与所述供电芯片U1的差分信号输入正极脚Mic_3P与差分信号输入负极脚 Mic_3M电连接。当麦克风将拾得的声音信号转换为电信号后，从麦克风的 信号输出端A、地端G输出，给到供电芯片U1的的差分信号输入正极、差 分信号输入负极。

以手机终端拾取声音信号为例，当手机终端需要要开始拾取声音时， 首先会通过偏置电压提供给麦克风的偏置电压端A供电，然后麦克风就可 以把声音信号转换为电信号，从麦克风的信号输出端B、地端G输出，给到 供电芯片U1的的差分信号输入正极、差分信号输入负极，此即为手机终端 整个声音拾取过程。

请参阅图3，图3是本发明中麦克风阵列供电电路的供电方法的流程示 意图，在一些实施例中，本发明还提供了一种麦克风阵列供电方法，应用 于上述所述的麦克风阵列供电电路中，其包括步骤：

S100、提供一供电芯片以及若干阵列排列的麦克风；

具体地，所述供电芯片上设置有若干偏置电压供电脚，所述偏置电压 供电脚对应地与所述麦克风的偏置电压端电连接，以分别为所述麦克风提 供偏置电压。

在一些实施例中，所述偏置电压供电脚一一对应地与所述麦克风的偏 置电压端电连接。

具体地，所述供电芯片上设置的偏置电压供电脚的数量与所述麦克风 的数量一致，或者，所述供电芯片上设置的偏置电压供电脚的数量多于所 述麦克风的数量，只要能够保证所述麦克风的偏置电压端能够与所述供电 芯片上的偏置电压供电脚一一对应连接即可。这样，每一个麦克风都通过 单独的偏置电压脚供电，相互之间不会影响，如果麦克风阵列中的其中一 个麦克风由于外界因素(如跌落，焊接不良，静电击穿)导致开路或者短路，所述供电芯片与该麦克风连接的偏置电压供电脚才会出现异常(短路 时，偏置电压供电脚Vbias电压会被拉低至0V；开路时，偏置电压供电脚 Vbias会因为接触不良引入噪声)，而所述供电芯片的其他偏置电压供电脚 不会出现异常，与其他的偏置电压供电脚连接麦克风的偏置电压都由异常， 能够正常拾取声音，因而可以有效避免一损俱损(一个麦克风失效，整个 麦克风阵列失效)的问题，提高了整个麦克风阵列系统的稳定性和可靠性。

理论上，当麦克风阵列系统采用的偏置电压为N路，可以将麦克风阵 列系统的异常或者失效的概率降为常规设计的1/N。也就是说，在整个麦克 风阵列设置中，其中任何一颗麦克风的异常或者失效，不会波及阵列中的 其他麦克风，从而提供了整个系统的可靠性和稳定性。其中，N可以视为芯 片系统pin脚开销和麦克风阵列系统采用到的麦克风数量，以及产品的品 质要求来确定。

在一些实施例中，所述偏置电压供电脚分别与两个所述麦克风的偏置 电压端连接。

具体地，所述麦克风的数量为2-8颗，考虑到在麦克风阵列中采用麦 克风数量比较多时，每个麦克风采用单独的偏压供电，对芯片的pin脚开 销比较大，比如在6-mic阵列中需要采用6个偏置电压pin，8-mic阵列中 需要采用8个偏置电压pin。为降低生产成本，可以在不会导致整体的麦克 风阵列失效的前提下来减少芯片的pin脚的数量，即偏置电压供电脚的数 量，例如，可以将所述供电芯片上的一个偏置电压供电脚与麦克风阵列上 的两个麦克风的偏置电压端连接，也就是说，通过一个偏置电压供电脚同 时为两个麦克风提供偏置电压。

具体来说，对于6个麦克风组成的麦克风阵列，则所述供电芯片只需 要3个偏置电压供电脚，此时供电芯片的偏置电压供电脚的开销为3，但是 麦克风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的1/3，如图2所示， 此时可以通过将6-mic阵列中Mic_1和Mic_4由Vbias_1提供偏置电压， Mic_2和Mic_5由Vbias_2提供偏置电压，Mic_3和Mic_6由Vbias_3提供 偏置电压，这时芯片偏置电压pin开销为3，麦克风阵列系统的异常和失效 的概率降低至常规设计的1/3。需要说明的是，当然可以通过将6-mic阵列 中Mic_1和Mic_2由Vbias_1提供偏置电压，Mic_3和Mic_4由Vbias_2提 供偏置电压，Mic_5和Mic_6由Vbias_3提供偏置电压，只要是一个偏置电 压供电脚对应两个麦克风即可。而对与8个麦克风组成的阵列，则只需要4 个偏置电压供电脚即可，此时供电芯片的偏置电压供电脚的开销为4，但是 麦克风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的1/4。如图2所示， 对于8-mic阵列，Mic_1和Mic_5由Vbias_1提供偏置电压，Mic_2和Mic_6 由Vbias_2提供偏置电压，Mic_3和Mic_7由Vbias_3提供偏置电压，Mic_4 和Mic_8由Vbias_4提供偏置电压，这时芯片偏置电压pin开销为4，麦克 风阵列系统的异常和失效的概率降低至常规设计的1/4。需要说明的是，当 然还可以通过将8-mic阵列中Mic_1和Mic_2由Vbias_1提供偏置电压， Mic_3和Mic_4由Vbias_2提供偏置电压，Mic_5和Mic_6由Vbias_3提供 偏置电压，Mic_7和Mic_8由Vbias_4提供偏置电压，只要是一个偏置电压 供电脚对应两个麦克风即可。可见，通过采用一个偏置电压供电脚来为两 个麦克风提供偏置电压的方式，能够在芯片pin脚利用率和系统可靠性上， 取得很好的均衡。

S200、通过所述供电芯片分别为所述麦克风提供偏置电压。

具体地，通过在所述供电芯片上设置若干偏置电压供电脚，并使得所 述偏置电压供电脚对应地与所述麦克风的偏置电压端电连接，以分别为所 述麦克风提供偏置电压，从而使得不同的偏置电压为各个麦克风供电，当 具有麦克风的电子设备需要要开始拾取声音时，首先会通过偏置电压提供 给麦克风的偏置电压端供电，然后麦克风就可以把声音信号转换为电信号， 从麦克风的信号输出端、地端输出，给到供电芯片的的差分信号输入正极、 差分信号输入负极，以整个声音拾取过程，在拾取声音的过程中，若其中 一颗麦克风失效，也不会影响其他的麦克风正常工作。

在一些实施例中，本发明还提供了一种电子设备，其包括：印制电路 板以及麦克风阵列供电电路，所述麦克风阵列供电电路设置在所述印制电 路板上。其中，所述电子设备可以是手机、TWS耳机、平板、智能音箱、电 话会议系统等需要用到麦克风的产品。

其中，所述麦克风阵列供电电路包括：供电芯片与阵列排列的若干麦 克风；其中，所述供电芯片上设置有若干偏置电压供电脚，所述偏置电压 供电脚对应地与所述麦克风的偏置电压端电连接，以分别为所述麦克风提 供偏置电压。本发明通过将偏置电压供电脚对应地与麦克风的偏置电压端 电连接，以采用不同的偏置电压为各个麦克风供电，避免了因存在一个麦 克风器件或者电路异常，则会导致整个拾音系统失效的问题，从而提高了拾音系统的可靠性和稳定性。

综上所述，本发明所提供的一种麦克风阵列供电电路、方法及电子设 备，其中，所述麦克风阵列供电电路包括：供电芯片与阵列排列的若干麦 克风；其中，所述供电芯片上设置有若干偏置电压供电脚，所述偏置电压 供电脚对应地与所述麦克风的偏置电压端电连接，以分别为所述麦克风提 供偏置电压。本发明通过将偏置电压供电脚对应地与麦克风的偏置电压端 电连接，以采用不同的偏置电压为各个麦克风供电，避免了因存在一个麦克风器件或者电路异常，则会导致整个拾音系统失效的问题，从而提高了 拾音系统的可靠性和稳定性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术 人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应 属于本发明所附权利要求的保护范围。