專(zhuān)利名稱(chēng)：集成電路器件、語(yǔ)音輸入裝置以及信息處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路器件、語(yǔ)音輸入裝置以及信息處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)通過(guò)電話(huà)機(jī)等進(jìn)行通話(huà)或進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音錄音等時(shí)，最好僅接收 目的語(yǔ)音(用戶(hù)的語(yǔ)音)。但是，在語(yǔ)音輸入裝置的使用環(huán)境中，有時(shí)會(huì)存 在背景噪聲等除了目的語(yǔ)音以外的語(yǔ)音。因此，正在研發(fā)具有噪音去除功能 的語(yǔ)音輸入裝置。
作為在存在噪音的使用環(huán)境中去除噪音的技術(shù)，公知的方法有使麥克風(fēng) 具有靈敏的指向性的方法，或者利用聲波的到達(dá)時(shí)刻差來(lái)識(shí)別聲波的到達(dá)方 向，并通過(guò)信號(hào)處理來(lái)去除噪音的方法。
另外，近年來(lái)，電子設(shè)備日趨小型化，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音輸入裝置的小型化的技
術(shù)變得重要。作為該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，都有JP特開(kāi)平7-312638號(hào)公報(bào)、JP 特開(kāi)平9-331377號(hào)公報(bào)、JP特開(kāi)2001-186241號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
要使麥克風(fēng)具有靈敏的指向性，則需要排列多個(gè)振動(dòng)膜，所以難以實(shí)現(xiàn) 小型化。
另外，要利用聲波的到達(dá)時(shí)刻差來(lái)高精度地檢測(cè)出聲波的到達(dá)方向，則 需要以可聽(tīng)聲波的數(shù)波長(zhǎng)分之1左右的間隔設(shè)置多個(gè)振動(dòng)膜，因此難以實(shí)現(xiàn) 小型化。
本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式的目的在于，提供一種可實(shí)現(xiàn)外形小且具有高精 度的噪音去除功能的語(yǔ)音輸入元件(麥克風(fēng)元件)的集成電路器件、語(yǔ)音輸 入裝置以及信息處理系統(tǒng)。
(1)本發(fā)明是一種集成電路器件，其特征在于，具有布線(xiàn)基板，所述 集成電路器件包括-
第一振動(dòng)膜，其構(gòu)成第一麥克風(fēng)；第二振動(dòng)膜，其構(gòu)成第二麥克風(fēng)；以及
差分信號(hào)生成電路，其接收所述第一麥克風(fēng)所取得的第一信號(hào)電壓和所 述第二麥克風(fēng)所取得的第二信號(hào)電壓，生成表示所述第一電壓信號(hào)和第二電 壓信號(hào)之差的差分信號(hào)。
第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜以及差分信號(hào)生成電路可以形成在基板 內(nèi)，也可以通過(guò)倒裝法安裝在布線(xiàn)基板上。
布線(xiàn)基板可以是半導(dǎo)體襯底，也可以是環(huán)氧玻璃等的其它電路基板等。
通過(guò)在同一基板上形成第一振動(dòng)膜以及所述第二振動(dòng)膜，能夠抑制在溫 度等環(huán)境中的兩個(gè)麥克風(fēng)的特性差。
差分信號(hào)生成電路可以采用具有用于調(diào)整兩個(gè)麥克風(fēng)的增益平衡的功 能的結(jié)構(gòu)。由此，能夠?qū)γ恳换宸謩e調(diào)整兩個(gè)麥克風(fēng)之間的增益偏差后出 貨。
根據(jù)本發(fā)明，則只通過(guò)生成表示兩個(gè)電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)的簡(jiǎn)單的 處理，就能夠取得表示高精度地去除了噪音成分的語(yǔ)音的信號(hào)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，則通過(guò)高密度安裝能夠提供外形小且可實(shí)現(xiàn)高精度 的噪音去除功能的集成電路器件。
此外，本發(fā)明的集成電路器件能夠應(yīng)用為近講式的語(yǔ)音輸入裝置的語(yǔ)音 輸入元件(麥克風(fēng)元件)。此時(shí)，在集成電路器件中，可以將所述第一以及 第二振動(dòng)膜配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比，其中，所述噪音強(qiáng)度比 表示包含在差分信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二 電壓信號(hào)中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在 所述差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信 號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例。此時(shí)，噪音強(qiáng)度比可以是噪音的相 位差成分的強(qiáng)度比，語(yǔ)音強(qiáng)度比可以是輸入語(yǔ)音的振幅成分的強(qiáng)度比。
此外，該集成電路器件(半導(dǎo)體襯底)可以被構(gòu)成為所謂的微電子機(jī)械 系統(tǒng)(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)。另夕卜，振動(dòng)膜可以采用無(wú) 機(jī)壓電薄膜或有機(jī)壓電薄膜，通過(guò)壓電效果進(jìn)行聲電變換。 (2)本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，
所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底；
所述第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜以及所述差分信號(hào)生成電路形成在所述半導(dǎo)體襯底上。
(3) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于， 所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底；
所述第一振動(dòng)膜以及所述第二振動(dòng)膜形成在所述半導(dǎo)體襯底上，所述差 分信號(hào)生成電路通過(guò)倒裝法安裝在所述半導(dǎo)體襯底上。
通過(guò)在同一半導(dǎo)體襯底上形成所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜，能夠 抑制在溫度等環(huán)境中的兩個(gè)麥克風(fēng)的特性差。
倒裝法，是指使IC (Integrated circuit:集成電路)元件或IC芯片的電 路面與基板相對(duì)，并且一并直接電連接的安裝方法，在使芯片表面和基板電 連接時(shí)，不像引線(xiàn)鍵合法(wirebonding)那樣通過(guò)引線(xiàn)來(lái)進(jìn)行連接，而是通 過(guò)以陣列狀排列的稱(chēng)為凸塊(bump)的突起狀的端子來(lái)進(jìn)行連接，因此安裝 面積比引線(xiàn)鍵合法小。
(4) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，
所述第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜以及所述差分信號(hào)生成電路通過(guò)倒裝 法安裝在所述布線(xiàn)基板上。
(5) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于， 所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底；
所述差分信號(hào)生成電路形成在半導(dǎo)體襯底上，所述第一振動(dòng)膜以及所述 第二振動(dòng)膜通過(guò)倒裝法安裝在所述半導(dǎo)體襯底上。
(6) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng) 膜的中心間距離為5.2mm以下。
(7) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜是硅膜。
(8) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被 形成為兩者的法線(xiàn)相互平行。
(9) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被 配置成兩者的法線(xiàn)相互垂直。
(10) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜是 形成在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面上的凹部的底部。
(11) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜在法線(xiàn)方向上錯(cuò)位配置。
(12) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜分 別是形成在所述半導(dǎo)體襯底的相對(duì)的第一以及第二面上的第一以及第二凹 部的底部。
(13) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于，所述第一振動(dòng)膜和所述第二 振動(dòng)膜中的至少一個(gè)振動(dòng)膜通過(guò)與膜面垂直地設(shè)置的筒狀的導(dǎo)音管來(lái)取得 聲波。
與振動(dòng)膜的周?chē)幕寰o貼設(shè)置導(dǎo)音管，以使從開(kāi)口部接收到的聲波不 向外部泄漏地到達(dá)振動(dòng)膜，所以進(jìn)入導(dǎo)音管的聲音能夠不衰減地到達(dá)振動(dòng) 膜。根據(jù)本發(fā)明，則在所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一方設(shè)置 導(dǎo)音管，由此能夠改變聲音不因擴(kuò)散而減衰地到達(dá)振動(dòng)膜為止的距離。艮卩， 能夠在維持導(dǎo)音管入口處的聲音的振幅的情況下僅控制相位，所以例如根據(jù) 兩個(gè)麥克風(fēng)的延遲平衡的偏差來(lái)可設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度(例如，數(shù)毫米)的導(dǎo)音管， 由此能夠消除延遲。
(14) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于， 所述差分信號(hào)生成電路包括
增益部，其對(duì)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)賦予規(guī)定增益；以
及
差分信號(hào)輸出部，其接收通過(guò)所述增益部賦予了規(guī)定增益的第一電壓信 號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成賦予了規(guī)定增益的第一電 壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)并進(jìn)行輸出。
(15) 本發(fā)明的集成電路器件的特征在于， 所述差分信號(hào)生成電路包括
振幅差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的振幅差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果生成振幅差 信號(hào)并進(jìn)行輸出；以及
增益控制部，其根據(jù)所述振幅差信號(hào)，進(jìn)行使所述增益部中的放大率變 化的控制。
振幅差檢測(cè)部可以包括第一振幅檢測(cè)部，其用于檢測(cè)增益部的輸出信號(hào)振幅；第二振幅檢測(cè)部，其用于檢測(cè)所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信 號(hào)的信號(hào)振幅；振幅差信號(hào)生成部，其用于檢測(cè)所述第一振幅檢測(cè)單元所檢 測(cè)的振幅信號(hào)和所述第二振幅檢測(cè)單元所檢測(cè)的振幅信號(hào)的差分信號(hào)。
例如，可以作為增益調(diào)整用的聲源，準(zhǔn)備測(cè)試用的聲源，并設(shè)定為使來(lái) 自該聲源的聲音以相同的聲壓輸入至第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，通過(guò)第一麥 克風(fēng)和第二麥克風(fēng)來(lái)接收聲音，監(jiān)測(cè)所輸出的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào) 的波形(例如，可以利用示波器(Oscilloscope)等進(jìn)行監(jiān)測(cè))并變更放大率， 以使兩者的振幅一致或者兩者的振幅差在規(guī)定的范圍內(nèi)。
例如，可以使振幅差相對(duì)增益部的輸出信號(hào)或第二電壓信號(hào)在-3%以上 且+3%以下的范圍內(nèi)，也可以使其在-6%以上且+6%以下的范圍內(nèi)。在前者 的情況下，對(duì)于lkHz的聲波，噪聲抑制效果為約IO分貝，在后者的情況下， 噪聲抑制效果為約6分貝，所以能夠發(fā)揮適當(dāng)?shù)囊种菩Ч?br> 或者，也可以以獲得規(guī)定分貝(例如約10分貝)的噪聲抑制效果的方 式控制規(guī)定增益。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)并調(diào)整根據(jù)使用時(shí)的狀況(環(huán)境或使用年 限)等而變化的麥克風(fēng)的增益平衡的偏差。
(16)本發(fā)明的集成電路器件的特征在于， 所述差分信號(hào)生成部包括
增益部，其使放大率根據(jù)在規(guī)定的端子上施加的電壓或在規(guī)定的端子上 流過(guò)的電流而變化，
增益控制部，其控制在所述規(guī)定的端子施加的電壓或在所述規(guī)定的端子 上流過(guò)的電流；
所述增益控制部，包括串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并切斷 用于構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，包括至少一個(gè)電阻 體，并切斷該電阻體的一部分，由此能夠變更在增益部的規(guī)定的端子上施加 的電壓或在所述規(guī)定的端子上流過(guò)的電流。
可以通過(guò)激光來(lái)剪切構(gòu)成電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，通 過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部 分。
檢查由在麥克風(fēng)的制造過(guò)程中產(chǎn)生的個(gè)體差所引起的增益平衡的偏差，并決定第一電壓信號(hào)的放大率，以消除由該偏差產(chǎn)生的振幅差。而且，切斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w(例如，熔絲)的一部分，將增益控制部的電阻值設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?，使得能夠向?guī)定的端子供給用于實(shí)現(xiàn)所決定的放大率的電壓或電流。由此，能夠調(diào)整增益部的輸出和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)的振幅平衡。
(17) 本發(fā)明是一種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于，安裝有上述任一技術(shù)方案中的集成電路器件。
根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，則只通過(guò)生成表示兩個(gè)電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)，就能夠取得噪音成分被去除的表示輸入語(yǔ)音的信號(hào)。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可實(shí)現(xiàn)高精度的語(yǔ)音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理或基于輸入語(yǔ)音的命令生成處理等的語(yǔ)音輸入裝置。
(18) 本發(fā)明是一種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括上述任一技術(shù)方案中的集成電路器件；以及
解析處理部，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。根據(jù)該信息處理系統(tǒng)，則解析處理部根據(jù)差分信號(hào)對(duì)輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。在此，可以將差分信號(hào)視為噪音成分被去除的表示語(yǔ)音成分的信號(hào)，因此通過(guò)對(duì)該差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，能夠進(jìn)行基于輸入語(yǔ)音的各種信息處理。
本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)也可以是進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理或基于語(yǔ)音的命令生成處理等的系統(tǒng)。
(19) 本發(fā)明是一種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括語(yǔ)音輸入裝置，安裝有根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的集成電路
器件、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信處理的通信處理裝置；以及
主計(jì)算機(jī)，根據(jù)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信處理所取得的所述差分信號(hào)，對(duì)輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。
根據(jù)該信息處理系統(tǒng)，則解析處理部根據(jù)差分信號(hào)對(duì)輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。在此，可以將差分信號(hào)視為噪音成分被去除的表示語(yǔ)音成分的信號(hào)，因此通過(guò)對(duì)該差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，能夠進(jìn)行基于輸入語(yǔ)音的各種信息處理。
本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)也可以是進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理或基于語(yǔ)音的命令生成處理等的系統(tǒng)。


圖1是用于說(shuō)明集成電路器件的圖。
圖2是用于說(shuō)明集成電路器件的圖。圖3是用于說(shuō)明集成電路器件的圖。圖4是用于說(shuō)明集成電路器件的圖。圖5是用于說(shuō)明制造集成電路器件的方法的圖。圖6是用于說(shuō)明制造集成電路器件的方法的圖。圖7是用于說(shuō)明具有集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的圖。圖8是用于說(shuō)明具有集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的圖。圖9是用于說(shuō)明變形例的集成電路器件的圖。圖10是用于說(shuō)明具有變形例的集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的圖。圖11是表示作為具有集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的一例的移動(dòng)電話(huà)機(jī)的圖。
圖12是表示作為具有集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的一例的麥克風(fēng)的圖。
圖13是表示作為具有集成電路器件的語(yǔ)音輸入裝置的一例的遙控器的圖。
圖14是信息處理系統(tǒng)的概略圖。
圖15是用于說(shuō)明集成電路器件的其他結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是用于說(shuō)明集成電路器件的其他結(jié)構(gòu)的圖。
圖17是用于說(shuō)明集成電路器件的其他結(jié)構(gòu)的圖。
圖18是表示集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖19是表示集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖20是表示集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖21是表示集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖22是表示增益部和增益控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖23A是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。
圖23B是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。圖24是表示集成電路器件的其他結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖25是表示通過(guò)激光微調(diào)(lasertrimming)來(lái)調(diào)整電阻值的例子的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明包括以下內(nèi)容的自由組合。
1.集成電路器件的結(jié)構(gòu)
首先，參照?qǐng)D1 圖3，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的集成電路器件1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。此外，本實(shí)施方式的集成電路器件1構(gòu)成為語(yǔ)音輸入元件(麥克風(fēng)元件)，能夠適用于近講式的語(yǔ)音輸入裝置等。
如圖1以及圖2所示，本實(shí)施方式的集成電路器件1具有半導(dǎo)體襯底100。此外，圖1是集成電路器件1 (半導(dǎo)體襯底100)的立體圖，圖2是集成電路器件l的剖視圖。半導(dǎo)體襯底100可以是半導(dǎo)體芯片。或者，半導(dǎo)體襯底100也可以是具有多個(gè)成為集成電路器件1的區(qū)域的半導(dǎo)體晶片。半導(dǎo)體襯底100也可以是硅襯底。
在半導(dǎo)體襯底100上形成有第一振動(dòng)膜12。第一振動(dòng)膜12可以是形成在半導(dǎo)體襯底100的給定的面101上的第一凹部102的底部。第一振動(dòng)膜12是構(gòu)成第一麥克風(fēng)10的振動(dòng)膜。即，第一振動(dòng)膜12形成為因被入射聲波而振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，與拉開(kāi)間隔對(duì)置的第一電極14成為一對(duì)而構(gòu)成第一麥克風(fēng)10。當(dāng)聲波入射到第一振動(dòng)膜12時(shí)，第一振動(dòng)膜12振動(dòng)，第一振動(dòng)膜12和第一電極14之間的間隔發(fā)生變化，從而使第一振動(dòng)膜12和第一電極14之間的靜電電容發(fā)生變化。將該靜電電容的變化例如作為電壓的變化來(lái)進(jìn)行輸出，由此能夠?qū)⑹沟谝徽駝?dòng)膜12振動(dòng)的聲波(入射到第一振動(dòng)膜12的聲波)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(電壓信號(hào))后輸出。下面，將第一麥克風(fēng)10所輸出的電壓信號(hào)稱(chēng)為第一電壓信號(hào)。
在半導(dǎo)體底100上形成有第二振動(dòng)膜22。第二振動(dòng)膜22可以是形成在半導(dǎo)體襯底100的給定的面101上的第二凹部104的底部。第二振動(dòng)膜22是構(gòu)成第二麥克風(fēng)20的振動(dòng)膜。即，第二振動(dòng)膜22形成為因被入射聲波而振動(dòng)，與拉開(kāi)間隔對(duì)置的第二電極24成為一對(duì)而構(gòu)成第二麥克風(fēng)20。第二麥克風(fēng)20通過(guò)與第一麥克風(fēng)10同樣的作用，將使第二振動(dòng)膜22振動(dòng)的聲波(入射到第二振動(dòng)膜22的聲波)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后輸出。下面，將第二麥克風(fēng)20所輸出的電壓信號(hào)稱(chēng)為第二電壓信號(hào)。
在本實(shí)施方式中，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22形成在半導(dǎo)體襯底100上，而且，例如可以是硅膜。gP，第一以及第二麥克風(fēng)10、 20可以是硅麥克風(fēng)(Si麥克風(fēng))。通過(guò)利用硅麥克風(fēng)，能夠?qū)崿F(xiàn)第一以及第二麥克風(fēng)IO、20的小型化及高性能化。第一以及第二振動(dòng)膜12、 22可以被配置成兩者的法線(xiàn)相互平行。另外，第一以及第二振動(dòng)膜12、 22也可以被配置成在與法線(xiàn)垂直的方向上相互錯(cuò)位。
第一以及第二電極14、 24可以是半導(dǎo)體襯底100的一部分，或者也可以是配置在半導(dǎo)體襯底100上的導(dǎo)體。另外，第一以及第二電極14、 24可以具有不受聲波影響的結(jié)構(gòu)。例如，第一以及第二電極14、 24可以具有網(wǎng)狀(mesh)結(jié)構(gòu)。
在半導(dǎo)體襯底100上形成有集成電路16。關(guān)于集成電路16的結(jié)構(gòu)并未進(jìn)行特別的限定，但是，例如可以包括晶體管等有源元件或電阻等無(wú)源元件。
本實(shí)施方式的集成電路器件具有差分信號(hào)生成電路30。差分信號(hào)生成電路30接收第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，生成(輸出)表示兩者之差的差分信號(hào)。在差分信號(hào)生成電路30中，無(wú)需對(duì)第一以及第二電壓信號(hào)進(jìn)行例如傅立葉解析等解析處理，就能夠進(jìn)行用于生成差分信號(hào)的處理。差分信號(hào)生成電路30可以是形成在半導(dǎo)體襯底100上的集成電路16的一部分。圖3示出了差分信號(hào)生成電路30的電路圖的一例，但是差分信號(hào)生成電路30的電路結(jié)構(gòu)并不限定于此。
此外，本實(shí)施方式的集成電路器件1可以還包括信號(hào)放大電路，該信號(hào)放大電路對(duì)差分信號(hào)賦予規(guī)定增益(可以是提高增益的情況，也可以是降低增益的情況)。信號(hào)放大電路可以構(gòu)成集成電路16的一部分。但是，集成電路器件也可以采用不包括信號(hào)放大電路的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式的集成電路器件1中，第一及第二振動(dòng)膜12、 22以及集成電路16 (差分信號(hào)生成電路30)形成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底100上。半導(dǎo)體襯底IOO可以視為所謂的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS: Micro Electro MechanicalSystems)。另外，振動(dòng)膜可以采用無(wú)機(jī)壓電薄膜或有機(jī)壓電薄膜，通過(guò)壓電效果進(jìn)行聲電變換。通過(guò)將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22形成在同一襯底(半導(dǎo)體襯底IOO)上，能夠高精度地形成第一以及第二振動(dòng)膜12、 22，并且能夠使第一以及第二振動(dòng)膜12、 22非常接近。
此外，若采用本實(shí)施方式的集成電路器件1，則如后所述，利用表示第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)噪音成分去除功能。為了高精度地實(shí)現(xiàn)該功能，可以將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22配置成滿(mǎn)足一定的制約條件。關(guān)于第一以及第二振動(dòng)膜12、 14應(yīng)滿(mǎn)足的制約條件的細(xì)節(jié)，將在后面進(jìn)行敘述，但是在本實(shí)施方式中，也可以將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比。由此，可以將差分信號(hào)視為噪音成分被去除的語(yǔ)音成分的信號(hào)。也可以將第一以及第二振動(dòng)膜12、22配置成使中心間距離Ar例如變?yōu)?.2mm以下。
可以如上所述地構(gòu)成本實(shí)施方式的集成電路器件1。由此，能夠提供可實(shí)現(xiàn)高精度的噪音去除功能的集成電路器件。此外，關(guān)于其原理，將在后面敘述。
2.噪音去除功能
下面，對(duì)通過(guò)集成電路器件1的語(yǔ)音去除原理以及用于實(shí)現(xiàn)該原理的條件進(jìn)行說(shuō)明。
(1)噪音去除原理首先，對(duì)噪音去除原理進(jìn)行說(shuō)明。
聲波隨著在介質(zhì)中前進(jìn)而衰減，而且其聲壓(聲波的強(qiáng)度/振幅)下降。由于聲壓與離聲源的距離成反比，因此可以將聲壓P和離聲源的距離r之間
的關(guān)系表示成
尸=《丄 (1)
此外，在式(1)中，k是比例常數(shù)。圖4示出了表示式(1)的曲線(xiàn)圖，從本圖可知，聲壓(聲波的振幅)在離聲源近的位置(曲線(xiàn)圖的左側(cè))急劇衰減，而且越遠(yuǎn)離聲源越平穩(wěn)地衰減。在本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置中，利用該衰減特性來(lái)去除噪音成分。艮P,在將集成電路器件l應(yīng)用于近講式的語(yǔ)音輸入裝置時(shí)，用戶(hù)從比噪
音的聲源更接近集成電路器件l (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)的位置發(fā)出語(yǔ)音。因此，在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間，用戶(hù)的語(yǔ)音大幅度衰減，所以在第一以及第二電壓信號(hào)中所包含的用戶(hù)語(yǔ)音的強(qiáng)度出現(xiàn)差異。而噪音成分與用戶(hù)的語(yǔ)音相比其聲源較遠(yuǎn)，因此在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間幾乎不發(fā)生衰減。因此，可以認(rèn)為在第一以及第二電壓信號(hào)所包含的噪音的強(qiáng)度未出現(xiàn)差異。由此，若檢測(cè)出第一以及第二電壓信號(hào)之差，則能夠消除噪音，從能夠僅剩下在集成電路器件1的附近發(fā)出的用戶(hù)的語(yǔ)音成分。即，通過(guò)檢測(cè)第一以及第二電壓信號(hào)之差，能夠取得不含有噪音成分的、僅表示用戶(hù)的語(yǔ)音成分的電壓信號(hào)(差分信號(hào))。而且，若采用該集成電路器件l，則只通過(guò)生成表示兩個(gè)電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)的簡(jiǎn)單的處理，就能夠取得以高精度去除了噪音的、表示用戶(hù)語(yǔ)音的信號(hào)。
但是，聲波具有相位成分。因此，要實(shí)現(xiàn)精度更高的噪音去除功能，則需要考慮包含在第一以及第二電壓信號(hào)中的語(yǔ)音成分以及噪音成分的相位差。
下面，說(shuō)明為了通過(guò)生成差分信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)噪音去除功能而集成電路器件1應(yīng)滿(mǎn)足的具體條件。
(2)集成電路器件應(yīng)滿(mǎn)足的具體條件
若采用集成電路器件1，則如上所述，將表示第一以及第二電壓信號(hào)的差分的差分信號(hào)視為不包含噪音的輸入語(yǔ)音信號(hào)。根據(jù)該集成電路器件，若包含在差分信號(hào)中的噪音成分小于包含在第一或第二電壓信號(hào)中的噪音成分，則能夠評(píng)價(jià)為實(shí)現(xiàn)了噪音去除功能。詳細(xì)地說(shuō)，若噪音強(qiáng)度比小于語(yǔ)音強(qiáng)度比，則能夠評(píng)價(jià)為實(shí)現(xiàn)了該噪音去除功能，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在第一或第二電壓信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度的比，所述語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包含在差分信號(hào)中的語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在第一或第二電壓信號(hào)中的語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比。
下面，說(shuō)明為了實(shí)現(xiàn)該噪音去除功能而集成電路器件1 (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)應(yīng)滿(mǎn)足的具體條件。
首先，研究向第一以及第二麥克風(fēng)10、 20 (第一以及第二振動(dòng)膜12、22)入射的語(yǔ)音的聲壓。假設(shè)從輸入語(yǔ)音(用戶(hù)的語(yǔ)音)的聲源到第一振動(dòng)膜12的距離為R，而且忽略相位差，則可以第一以及第二麥克風(fēng)IO、 20所取得的輸入語(yǔ)音的聲壓(強(qiáng)度)P (Sl)以及P (S2)表示為
柳=4 (2)柳)4"^" (3)
因此，可以將忽略了輸入語(yǔ)音的相位差時(shí)的語(yǔ)音強(qiáng)度比p (P)表示為:尸(S1) —尸(S2)
尸,
(4)
該語(yǔ)音強(qiáng)度比p (P)表示包含在差分信號(hào)中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)第一麥克風(fēng)IO所取得的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例。
在此，當(dāng)本實(shí)施方式的集成電路器件為用于近講式的語(yǔ)音輸入裝置的麥克風(fēng)元件時(shí)，可以認(rèn)為Ar足夠小于R，因此可以將上述式(4)變形為-
艮P，從上述可知，可以將忽略了輸入語(yǔ)音的相位差時(shí)的語(yǔ)音強(qiáng)度比由式(A)表示。
然而，當(dāng)考慮輸入語(yǔ)音的相位差時(shí)，可以將用戶(hù)語(yǔ)音的聲壓Q (Sl)以及Q (S2)表示為
2(Sl)-《丄sinW (5)那2)=〖~^~sin(fi 卜or) (6)
此外，在式中，a是相位差。
此時(shí)，語(yǔ)音強(qiáng)度比p (S)為:<formula>formula see original document page 17</formula>及
(7)
若考慮式(7)，則可以將語(yǔ)音強(qiáng)度比p (S)的大小表示為:
<formula>formula see original document page 17</formula>(8)
然而，在式(8)中，sincot-sin(cot-a)項(xiàng)表示相位成分的強(qiáng)度比，Ar/Rsincot項(xiàng)表示振幅成分的強(qiáng)度比。即使是輸入語(yǔ)音成分，相位差成分對(duì)于振幅成分還是成為噪聲，因此，要高精度地提取輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音)，則必須使相位成分的強(qiáng)度比足夠小于振幅成分的強(qiáng)度比。BP, sincot-sin(cot-a)和Ar/Rsincot需要滿(mǎn)足如下關(guān)系
> |sin一 sin(6)卜or)|
I \ 引r
(5)
在此，可以表示為
sin必f — sin(fi^-a) = 2siny'cos(fi^ — y) (9)
因此，可以將上述式(B)表示為:<formula>formula see original document page 18</formula>(10)
從上述可知，若考慮式(10)的振幅成分，則本實(shí)施方式的集成電路器
件1需要滿(mǎn)足如下式
<formula>formula see original document page 18</formula>及 2
此外，如上所述，可以將Ar視為足夠小于R，因此可以認(rèn)為sin (a/2) 足夠小，所以可以將其近似為-
sin — c — (11) 2 2
因此，可以將式(C)變形為:
or
另外，若將相位差a和Ar之間的關(guān)系表示為如下式:
a =
義
(12)
則可以將式(D)變形為<formula>formula see original document page 18</formula>(五)
艮P，在本實(shí)施方式中，要高精度地提取輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音)，則集成
電路器件1需要滿(mǎn)足式(E)所示的關(guān)系。
接著，研究向第一以及第二麥克風(fēng)10、 20 (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)入射的噪音的聲壓。若將第一以及第二麥克風(fēng)所取得的噪音成分的振幅設(shè)為A、 A'，則可以 將考慮了相位差成分的噪音的聲壓Q (NO以及Q (N2)表示為
，l)"sinW (13) g(iV2) = J'sin(W -a) (14)
而且，可以將噪音強(qiáng)度比p (N)表示為:
l鋼-,)L
，=
|j sin crf — sin("orf — a、1
l (15)
^sin紐l
該噪音強(qiáng)度比p (N)表示包含在差分信號(hào)中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)第 一麥克風(fēng)IO所取得的噪音成分的強(qiáng)度的比例。
此外，如前面所述，第一以及第二麥克風(fēng)10、 20所取得的噪音成分的 振幅(強(qiáng)度)幾乎相同，可以視為A=A'。因此，可以將上述式(15)變形 為
|sin紐_ sin(紐一 a)|
岸)=J-^~~^-^ (16)
|sin紐|
I lmax
而且，可以將噪音強(qiáng)度比的大小表示為
lsino卜sin(欲一a) ———— |sm欣|
I lmax
=|sin紐—sin(欣—a)|max (17)
在此，若考慮上述式(9)，則可以將式(17)變形為:
19岸)=
z , a、
COS(紐—y)
.2 sin —
2
=2sm— 2
(18)
而且，若考慮式(11)，則可以將式(18)變形為:
(19)
在此，若參照式(D)，則可以將噪音強(qiáng)度比的大小表示為:
此外，如式(A)所示，Ar/R是指輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音)的振幅成分的強(qiáng)度 比。從式(F)可知，在該集成電路器件1中，噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音的 強(qiáng)度比Ar/R。
由此，若采用輸入語(yǔ)音的相位成分的強(qiáng)度比小于振幅成分的強(qiáng)度比的集 成電路器件1 (參照式(B))，則噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比(參照 式(F))。相反地，若采用設(shè)計(jì)成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比的集成 電路器件，則能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的噪音去除功能。
3.集成電路器件的制造方法
下面，對(duì)本實(shí)施方式的集成電路器件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方 式中，可以利用表示Ar/X值和噪音強(qiáng)度比(噪音的相位成分的強(qiáng)度比)之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)來(lái)制造集成電路器件，其中，所述Ar/入值表示第一以及第 二振動(dòng)膜12、 22的中心間距離Ar和噪音的波長(zhǎng)入的比例。
可以將噪音的相位成分的強(qiáng)度比由上述式(18)來(lái)表示。因此，可以將 噪音的相位成分的強(qiáng)度比的分貝值表示為-
20 log = 20 log
2 sin
(20)而且，若對(duì)式(20)的a代入各值，則能夠明確相位差a和噪音的相位 成分的強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖5示出了表示在橫軸取a/2兀、縱軸取噪音 的相位成分的強(qiáng)度比(分貝值)時(shí)的相位差和強(qiáng)度比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù) 的一例。
此外，如式(12)所示，可以用距離Ar和波長(zhǎng)X的比ArA的函數(shù)來(lái)表 示相位差a，所以可以將圖5的橫軸視為Ar/ u S卩，可以認(rèn)為圖5是表示噪 音的相位成分的強(qiáng)度比和Ar/入之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式中，利用該數(shù)據(jù)來(lái)制造集成電路器件1。圖6是用于說(shuō)明 利用該數(shù)據(jù)來(lái)制造集成電路器件1的步驟的流程圖。
首先，準(zhǔn)備用于表示噪音的強(qiáng)度比(噪音的相位成分的強(qiáng)度比)和Ar/X 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D5)(步驟SIO)。
接著，根據(jù)用途，設(shè)定噪音的強(qiáng)度比(步驟S12)。此外，在本實(shí)施方 式中，需要以使噪音的強(qiáng)度下降的方式設(shè)定噪音的強(qiáng)度比。因此，在本步驟 中，將噪音的強(qiáng)度比設(shè)定為0dB以下。
接著，根據(jù)該數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出與噪音的強(qiáng)度比對(duì)應(yīng)的ArA值(步驟S14)。
然后，對(duì)X代入主要噪音的波長(zhǎng)，以此推導(dǎo)出Ar應(yīng)滿(mǎn)足的條件(步驟 S16)。
作為具體例，考慮制造如下集成電路器件的情況在主要噪音為1kHz、
其波長(zhǎng)為0.347m的環(huán)境下，噪音的強(qiáng)度下降20dB。
首先，作為必要條件，研究使噪音的強(qiáng)度比變成OdB以下的條件。參照 圖5可知，要使噪音的強(qiáng)度比在OdB以下，則將Ar/U直設(shè)為0.16以下即可。 即，從上述可知，只要將Ar值設(shè)為55.46mm以下即可，這就是該集成電路 器件的必要條件。
接著，考慮用于使lkHz的噪音的強(qiáng)度下降20dB的條件。參照?qǐng)D5可知， 要使噪音的強(qiáng)度下降20dB，則將Ar從值設(shè)為0.015即可。而且，從上述可 知，若設(shè) ^0.347m，則當(dāng)Ar的值為5.20mm以下時(shí)滿(mǎn)足該條件。即，若將 △r設(shè)定為約5.2mm以下，則能夠制造具有噪音去除功能的集成電路器件。
此外，由于本實(shí)施方式的集成電路器件1用于近講式的語(yǔ)音輸入裝置， 所以用戶(hù)語(yǔ)音的聲源和集成電路器件l (第一或第二振動(dòng)膜12、 22)之間的 間隔通常為5cm以下。另外，可以通過(guò)框體的設(shè)計(jì)來(lái)控制用戶(hù)語(yǔ)音的聲源和集成電路器件l (第一以及第二振動(dòng)膜12、 22)之間的間隔。因此可知，輸 入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音)的強(qiáng)度比Ar/R的值變得大于0.1 (噪音的強(qiáng)度比)，所 以能夠?qū)崿F(xiàn)噪音去除功能。
此外，通常，噪音并不限定于單一頻率。但是，頻率比設(shè)想為主要噪音 的噪音低的噪音，其波長(zhǎng)比該主要噪音長(zhǎng)，因此AiA值變小，從而被該集成 電路器件去除。另外，聲波的頻率越高，其能量的衰減越快。因此，頻率比 設(shè)想為主要噪音的噪音高的噪音衰減的比該主要噪音更快，因此可以忽略對(duì) 集成電路器件所帶來(lái)的影響。由此，即使在存在頻率與設(shè)想為主要噪音的噪 音不同的噪音的環(huán)境下，本實(shí)施方式的集成電路器件也能夠發(fā)揮優(yōu)異的噪音 去除功能。
另外，從式(12)也可以知道，本實(shí)施方式的前提為，噪音沿著連接第 一以及第二振動(dòng)膜12、 22的直線(xiàn)上方入射。該噪音是使第一以及第二振動(dòng) 膜12、 22的外觀(guān)上的間隔變?yōu)樽畲蟮脑胍?，而且是在現(xiàn)實(shí)的使用環(huán)境下使 相位差變?yōu)樽畲蟮脑胍?。即，本?shí)施方式的集成電路器件1能夠去除使相位 差變?yōu)樽畲蟮脑胍?。因此，根?jù)本實(shí)施方式的集成電路器件1，能夠去除從 所有方向入射的噪音。
4.效果
下面，總結(jié)集成電路器件的效果。
如前面所述，若采用集成電路器件1，則僅通過(guò)生成表示第一以及第二 麥克風(fēng)10、 20所取得的電壓信號(hào)的差分的差分信號(hào)，就能夠取得噪音成分 被去除的語(yǔ)音成分。即，在該語(yǔ)音輸入裝置中，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的解析運(yùn)算處 理就能夠?qū)崿F(xiàn)噪音去除功能。因此，能夠提供以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度 的噪音去除功能的集成電路器件(麥克風(fēng)元件/語(yǔ)音輸入元件)。
另外，在集成電路器件1中，將第一以及第二振動(dòng)膜12、 22配置成能 夠去除以使相位差的噪音強(qiáng)度比變?yōu)樽畲蟮姆绞饺肷涞脑胍?。因此，根?jù)本 發(fā)明，能夠去除從全方位入射的噪音。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可去除從 全方位入射的噪音的集成電路器件。
此外，根據(jù)該集成電路器件1，還能夠去除被墻壁等反射后入射到集成 電路器件l中的用戶(hù)語(yǔ)音成分。詳細(xì)地說(shuō)，由于被墻壁等反射的用戶(hù)語(yǔ)音的聲源的聲音傳播長(zhǎng)距離后入射到集成電路器件l中，因此可以認(rèn)為比通常的 用戶(hù)語(yǔ)音的聲源更遠(yuǎn)，并且，因反射而丟失大量的能量，因此與噪音成分同
樣，聲壓不會(huì)在第一以及第二振動(dòng)膜12、 22之間大幅度衰減。因此，若采 用該集成電路器件1，則能夠與噪音同樣地(作為噪音的一種)去除被墻壁 等反射后入射的用戶(hù)語(yǔ)音成分。
另外，根據(jù)集成電路器件l，則第一以及第二振動(dòng)膜12、 22和差分信號(hào) 生成電路30形成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底100上。由此，能夠高精度地形成第一 以及第二振動(dòng)膜12、 22，而且能夠使第一以及第二振動(dòng)膜12、 22的中心間 距離非常接近。因此，能夠提供噪音去除精度高且外形小的集成電路器件。
而且，若利用集成電路器件1，則能夠取得不包含噪音的表示輸入語(yǔ)音 的信號(hào)。因此，通過(guò)利用該集成電路器件，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的語(yǔ)音識(shí)別或語(yǔ) 音認(rèn)證、命令生成處理。
5.語(yǔ)音輸入裝置
下面，對(duì)具有集成電路器件l的語(yǔ)音輸入裝置2進(jìn)行說(shuō)明。 (1)語(yǔ)音輸入裝置的結(jié)構(gòu)
首先，對(duì)語(yǔ)音輸入裝置2的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖7以及圖8是用于說(shuō)明語(yǔ) 音輸入裝置2的結(jié)構(gòu)的圖。此外，以下所說(shuō)明的語(yǔ)音輸入裝置2是近講式的 語(yǔ)音輸入裝置，例如，可以應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)機(jī)及無(wú)線(xiàn)電收發(fā)兩用機(jī) (transceiver)等語(yǔ)音通信設(shè)備或利用了對(duì)所輸入的語(yǔ)音進(jìn)行解析的技術(shù)的信 息處理系統(tǒng)(語(yǔ)音認(rèn)證系統(tǒng)、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、命令生成系統(tǒng)、電子辭典、翻 譯機(jī)、語(yǔ)音輸入方式的遙控器等)，或者錄音設(shè)備、放大器系統(tǒng)(喇叭)、 麥克風(fēng)系統(tǒng)等。
圖7是用于說(shuō)明語(yǔ)音輸入裝置2的構(gòu)造的圖。
語(yǔ)音輸入裝置2具有框體40。框體40可以是構(gòu)成語(yǔ)音輸入裝置2的外 形的構(gòu)件?？梢詫?duì)框體40設(shè)定基本姿勢(shì)，由此能夠限制輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ) 音)的前進(jìn)路經(jīng)。在框體40上，可以形成有用于接收輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音) 的開(kāi)口42。
在語(yǔ)音輸入裝置2中，集成電路器件1設(shè)置在框體40內(nèi)。集成電路器 件1可以以使第一以及第二凹部102、 104與開(kāi)口 42連通的方式設(shè)置在框體以使第一以及第二振動(dòng)膜12、 22沿著輸入語(yǔ)音 的前進(jìn)路徑錯(cuò)位配置的方式設(shè)置在框體40內(nèi)。并且，將配置在輸入語(yǔ)音的 前進(jìn)路徑的上游側(cè)的振動(dòng)膜稱(chēng)為第一振動(dòng)膜12，將配置在下游側(cè)的振動(dòng)膜稱(chēng) 為第二振動(dòng)膜22。
接著，參照?qǐng)D8，對(duì)語(yǔ)音輸入裝置2的功能進(jìn)行說(shuō)明。此外，圖8是用 于說(shuō)明語(yǔ)音輸入裝置2的功能的框圖。
語(yǔ)音輸入裝置2具有第一以及第二麥克風(fēng)10、 20。第一以及第二麥克風(fēng) 10、 20輸出第一以及第二電壓信號(hào)。
語(yǔ)音輸入裝置2具有差分信號(hào)生成電路30。差分信號(hào)生成電路30接收 第一以及第二麥克風(fēng)10、 20所輸出的第一以及第二電壓信號(hào)，生成表示兩 者之差的差分信號(hào)。
此外，通過(guò)一個(gè)半導(dǎo)體襯底100來(lái)實(shí)現(xiàn)第一及第二麥克風(fēng)10、 20以及 差分信號(hào)生成電路30。
語(yǔ)音輸入裝置2可以具有運(yùn)算處理部50。運(yùn)算處理部50根據(jù)差分信號(hào) 生成電路30所生成的差分信號(hào)，進(jìn)行各種運(yùn)算處理。運(yùn)算處理部50可以對(duì) 差分信號(hào)進(jìn)行解析處理。運(yùn)算處理部50也可以通過(guò)解析差分信號(hào)來(lái)進(jìn)行用 于確定發(fā)出了輸入語(yǔ)音的人的處理(所謂的語(yǔ)音認(rèn)證處理)?；蛘?，運(yùn)算處 理部50也可以通過(guò)對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行解析處理來(lái)進(jìn)行用于確定輸入語(yǔ)音的內(nèi) 容的處理(所謂的語(yǔ)音識(shí)別處理)。運(yùn)算處理部50也可以根據(jù)輸入語(yǔ)音， 進(jìn)行用于生成各種命令的處理。運(yùn)算處理部50也可以進(jìn)行對(duì)差分信號(hào)賦予 規(guī)定增益(可以是提高增益的情況，也可以是降低增益的情況)的處理。另 外，運(yùn)算處理部50也可以控制后述的通信處理部60的動(dòng)作。此外，運(yùn)算處 理部50可以通過(guò)CPU或存儲(chǔ)器的信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)上述各功能。
語(yǔ)音輸入裝置2可以還包括通信處理部60。通信處理部60控制語(yǔ)音輸 入裝置和其它終端(移動(dòng)電話(huà)終端或主計(jì)算機(jī)等)之間的通信。通信處理部 60可以具有經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)向其它終端發(fā)送信號(hào)(差分信號(hào))的功能。通信處理部 60還可以具有經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)從其它終端接收信號(hào)的功能。而且，例如，也可以利 用主計(jì)算機(jī)對(duì)通信處理部60所取得的差分信號(hào)進(jìn)行解析處理，以此進(jìn)行語(yǔ) 音識(shí)別處理、語(yǔ)音認(rèn)證處理、命令生成處理或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存處理等各種信息處理。 即，語(yǔ)音輸入裝置可以與其它終端協(xié)作構(gòu)成信息處理系統(tǒng)。換言之，可以將語(yǔ)音輸入裝置視為構(gòu)筑信息處理系統(tǒng)的信息輸入終端。但是，語(yǔ)音輸入裝置
也可以采用不具有通信處理部60的結(jié)構(gòu)。
此外，上述運(yùn)算處理部50以及通信處理部60可以作為并被封裝 (packaging)的半導(dǎo)體器件(集成電路器件)配置在框體40內(nèi)。但是，本 發(fā)明并不限定于此。例如，運(yùn)算處理部50也可以配置在框體40的外部。當(dāng) 運(yùn)算處理部50配置在框體40的外部時(shí)，運(yùn)算處理部50可以通過(guò)通信處理 部60來(lái)取得差分信號(hào)。
此外，語(yǔ)音輸入裝置2還可以包括顯示面板等顯示裝置、揚(yáng)聲器等語(yǔ)音 輸出裝置。另外，本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置還可以包括用于輸入操作信息 的操作鍵。
語(yǔ)音輸入裝置2可以具有以上的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音輸入裝置2利用集成電路 器件l作為麥克風(fēng)元件(語(yǔ)音輸入元件)。因此，該語(yǔ)音輸入裝置2能夠取 得不包含噪音的表示輸入語(yǔ)音的信號(hào)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ) 音認(rèn)證、命令生成處理。
另外，若將語(yǔ)音輸入裝置2應(yīng)用于麥克風(fēng)系統(tǒng)，則也能夠?qū)P(yáng)聲器所輸 出的用戶(hù)聲音作為噪音去除。因此，能夠提供不易產(chǎn)生振鳴(howling)的麥 克風(fēng)系統(tǒng)。
6.變形例
下面，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的集成電路器件3的圖。
如圖9所示，本實(shí)施方式的集成電路器件3具有半導(dǎo)體襯底200。在半 導(dǎo)體襯底200上，形成有第一以及第二振動(dòng)膜12、 22。在此，第一振動(dòng)膜 15是形成在半導(dǎo)體襯底200的第一面201上的第一凹部210的底部。另外， 第二振動(dòng)膜25是形成在半導(dǎo)體襯底200的第二面202 (與第一面201相對(duì)的 面)上的第二凹部220的底部。g卩，根據(jù)集成電路器件3(半導(dǎo)體襯底200)， 第一以及第二振動(dòng)膜15、 25在法線(xiàn)方向(半導(dǎo)體襯底200的厚度方向)上 被錯(cuò)位配置。此外，在半導(dǎo)體襯底200中，第一以及第二振動(dòng)膜15、 25也 可以被配置成兩者的法線(xiàn)距離為5.2mm以下?；蛘?，第一以及第二振動(dòng)膜 15、 25也可以被配置成兩者的中心間距離為5.2mm以下。圖10是用于說(shuō)明安裝有集成電路器件3的語(yǔ)音輸入裝置4的圖。集成 電路器件3安裝在框體40內(nèi)。如圖3所示，集成電路器件3可以以使第一 面201面向框體40的形成有開(kāi)口 42的面的方式安裝在框體40內(nèi)。而且， 集成電路器件3也可以以使第一凹部210與開(kāi)口 42連通且使第二振動(dòng)膜25 與開(kāi)口 42重疊的方式安裝在框體40內(nèi)。
在本實(shí)施方式中，集成電路器件3可以被設(shè)置成如下結(jié)構(gòu)與第一凹部 210連通的開(kāi)口 212的中心配置在比第二振動(dòng)膜25 (第二凹部220的底面) 的中心更靠近輸入語(yǔ)音的聲源的位置。集成電路器件3也可以被設(shè)置成使輸 入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一以及第二振動(dòng)膜15、 25。例如，集成電路器件3可以被 設(shè)置成使輸入語(yǔ)音的聲源(模型聲源)和第一振動(dòng)膜15之間的間隔與模型 聲源和第二振動(dòng)膜25之間的間隔相同。集成電路器件3也可以設(shè)置在設(shè)定 了基本姿勢(shì)的框體內(nèi)，并滿(mǎn)足上述條件。
根據(jù)本實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置，能夠減小入射到第一以及第二振動(dòng)膜 15、 25中的輸入語(yǔ)音(用戶(hù)語(yǔ)音)的入射時(shí)間之差。因此，能夠以不包含輸 入語(yǔ)音的相位差成分的方式生成差分信號(hào)，所以能夠高精度地提取輸入語(yǔ)音 的振幅成分。
此外，由于聲波在凹部(第一凹部210)內(nèi)不擴(kuò)散，因此聲波的振幅幾 乎不發(fā)生衰減。因此，在該語(yǔ)音輸入裝置中，可以認(rèn)為使第一振動(dòng)膜15振 動(dòng)的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度(振幅)與開(kāi)口212處的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度相同。由此， 即使在語(yǔ)音輸入裝置被構(gòu)成為使輸入語(yǔ)音同時(shí)到達(dá)第一以及第二振動(dòng)膜15、 25的情況下，也會(huì)在使第一以及第二振動(dòng)膜15、 25振動(dòng)的輸入語(yǔ)音的強(qiáng)度 上出現(xiàn)差異。因此，通過(guò)取得表示第一以及第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)， 能夠提取輸入語(yǔ)音。
綜上所述，根據(jù)該語(yǔ)音輸入裝置，能夠以不包括輸入語(yǔ)音的相位差成分 所引起的噪聲的方式取得輸入語(yǔ)音的振幅成分(差分信號(hào))。因此，能夠?qū)?現(xiàn)高精度的噪音去除功能。
最后，在圖11 圖13分別示出了移動(dòng)電話(huà)機(jī)300、麥克風(fēng)(麥克風(fēng)系 統(tǒng))400以及遙控器500作為本發(fā)明的實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置的例子。另 外，在圖14中示出了信息處理系統(tǒng)600的概略圖，該信息處理系統(tǒng)600包 括作為信息輸入終端的語(yǔ)音輸入裝置602和主計(jì)算機(jī)604。7.集成電路器件的結(jié)構(gòu)
在上述實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了構(gòu)成第一麥克風(fēng)的第一振動(dòng)膜、構(gòu)成第 二麥克風(fēng)的第二振動(dòng)膜和差分信號(hào)生成電路形成在半導(dǎo)體襯底的情況，但是 并不限定于此。只要是具有包括第一振動(dòng)膜、第二振動(dòng)膜以及差分信號(hào)生成 電路的布線(xiàn)基板的集成電路器件，就屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)，其中，所述第一 振動(dòng)膜構(gòu)成第一麥克風(fēng)，所述第二振動(dòng)膜構(gòu)成第二麥克風(fēng)，所述差分信號(hào)生 成電路接收所述第一麥克風(fēng)所取得的第一信號(hào)電壓和所述第二麥克風(fēng)所取 得的第二信號(hào)電壓，生成表示所述第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)之差的差分 信號(hào)。第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜、差分信號(hào)生成電路可以形成在基板內(nèi)， 也可以通過(guò)倒裝(flip chip)法等安裝在布線(xiàn)基板上。
布線(xiàn)基板可以是半導(dǎo)體襯底，也可以是環(huán)氧玻璃(glass epoxy)等其它 電路基板等。
通過(guò)在同一基板上形成第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜，能夠抑制在溫度 等環(huán)境中的兩個(gè)麥克風(fēng)的特性差。差分信號(hào)生成電路可以采用具有用于調(diào)整 兩個(gè)麥克風(fēng)的增益平衡的功能的結(jié)構(gòu)。由此，能夠?qū)γ恳换宸謩e調(diào)整兩個(gè) 麥克風(fēng)之間的增益偏差后出貨。
圖15 圖17是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的集成電路器件的其它結(jié)構(gòu)的圖。 如圖15所示，本實(shí)施方式的集成電路器件可以具有如下結(jié)構(gòu)布線(xiàn)基 板是半導(dǎo)體襯底1200，第一振動(dòng)膜714-1以及所述第二振動(dòng)膜714-2形成在 半導(dǎo)體襯底1200上，差分信號(hào)生成電路720通過(guò)倒裝法安裝在半導(dǎo)體襯底 1200上。
倒裝法是指，使IC (Integrated circuit:集成電路)元件或IC芯片的電 路面與基板相對(duì)，并且一并直接電連接的安裝方法，在使芯片表面和基板電 連接時(shí)，不像引線(xiàn)鍵合法(wire bonding)那樣通過(guò)引線(xiàn)來(lái)進(jìn)行連接，而是通 過(guò)以陣列狀排列的稱(chēng)為凸塊(bump)的突起狀的端子來(lái)進(jìn)行連接，因此能夠 使安裝面積比弓I線(xiàn)鍵合法更小。
通過(guò)在同一半導(dǎo)體襯底1200上形成第一振動(dòng)膜714-1以及第二振動(dòng)膜 714-2，能夠抑制在溫度等環(huán)境中的兩個(gè)麥克風(fēng)的特性差。
另外，如圖16所示，本實(shí)施方式的集成電路器件也可以具有如下結(jié)構(gòu)-第一振動(dòng)膜714-1、第二振動(dòng)膜714-2以及差分信號(hào)生成電路720通過(guò)倒裝 法安裝在布線(xiàn)基板1200'上。布線(xiàn)基板1200'可以是半導(dǎo)體襯底，也可以是環(huán) 氧玻璃等其它電路基板等。
另外，如圖17所示，本實(shí)施方式的集成電路器件也可以具有如下結(jié)構(gòu): 布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底1200,差分信號(hào)生成電路720形成在半導(dǎo)體襯底1200 上，所述第一振動(dòng)膜714-1以及第二振動(dòng)膜714-2通過(guò)倒裝法安裝在半導(dǎo)體 襯底1200上。
圖18、圖19是表示本實(shí)施方式的集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。 本實(shí)施方式的集成電路器件700包括具有第一振動(dòng)膜的第一麥克風(fēng)
710-1。另外，第四實(shí)施方式的語(yǔ)音輸入裝置700包括具有第二振動(dòng)膜的第二
麥克風(fēng)710-2。
第一麥克風(fēng)710-1的第一振動(dòng)膜以及第二麥克風(fēng)710-2的第一振動(dòng)膜被 配置成噪音強(qiáng)度比小于輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比，其中，所述噪音強(qiáng)度比表示包含在 差分信號(hào)742中的噪音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二電壓信號(hào) 712-1、 712-2中的所述噪音成分的強(qiáng)度的比例，所述輸入語(yǔ)音強(qiáng)度比表示包 含在所述差分信號(hào)742中的輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度相對(duì)包含在所述第一或第二 電壓信號(hào)中的所述輸入語(yǔ)音成分的強(qiáng)度的比例。
本實(shí)施方式的集成電路器件700包括差分信號(hào)生成部720，該差分信號(hào) 生成部720根據(jù)所述第一麥克風(fēng)710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1和所述 第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)712-2，生成第一電壓信號(hào)712-1和第二 電壓信號(hào)712-2的差分信號(hào)742。
另外，差分信號(hào)生成部720包括增益部760。增益部760對(duì)第一麥克風(fēng) 710-1所取得的第一電壓信號(hào)712-1賦予規(guī)定增益后輸出。
另外，差分信號(hào)生成部720包括差分信號(hào)輸出部740。差分信號(hào)輸出部 740接收通過(guò)增益部760賦予了規(guī)定增益的第一電壓信號(hào)S1和所述第二麥克 風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成賦予了規(guī)定增益的第一電壓信號(hào)Sl和第二 電壓信號(hào)的差分信號(hào)并進(jìn)行輸出。
通過(guò)對(duì)第一電壓信號(hào)712-1賦予規(guī)定增益，能夠校正為由兩個(gè)麥克風(fēng)的 個(gè)體感度差引起的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的振幅差變?yōu)榱?，從而能?防止噪聲抑制效果的降低。圖20、圖21是表示本實(shí)施方式的集成電路器件的結(jié)構(gòu)的一例的圖。 本實(shí)施方式的差分信號(hào)生成部720可以包括增益控制部910。增益控制 部910進(jìn)行使增益部760中的增益變化的控制?？梢酝ㄟ^(guò)增益控制部910動(dòng) 態(tài)或靜態(tài)地控制增益部760的增益，以此調(diào)整增益部輸出Sl和所述第二麥 克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)712-2之間的振幅的平衡。
圖22是表示增益部和增益控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。例如，當(dāng)對(duì) 模擬信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，可以由運(yùn)算放大器(op amp)(例如，如圖22所示 的非翻轉(zhuǎn)放大電路)等模擬電路來(lái)構(gòu)成增益部760?？梢酝ㄟ^(guò)變更電阻R1、 R2的值，或者通過(guò)例如在制造時(shí)將電阻R1、 R2的值設(shè)定為規(guī)定的值，動(dòng)態(tài) 或靜態(tài)地控制施加在運(yùn)算放大器的一端子的電壓，由此控制運(yùn)算放大器的放 大率。
圖23A (圖23B)是靜態(tài)地控制增益部的放大率的結(jié)構(gòu)的一例。
例如，可以將圖22的電阻R1或R2構(gòu)成為包括如圖23A所示地串聯(lián) 連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并通過(guò)該電阻陣列來(lái)對(duì)增益部的規(guī)定的端子 (圖22的一個(gè)端子)施加規(guī)定大小的電壓?？梢郧蟪鲞m當(dāng)?shù)姆糯舐剩⒃?制造過(guò)程中，通過(guò)激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w(912的F)， 或者，通過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w (912的F)，使其取用于實(shí)現(xiàn)該放大率的電阻值。
另外，例如，也可以將圖32的電阻R1或R2構(gòu)成為包括如圖23B所 示地并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并通過(guò)該電阻陣列對(duì)增益部的規(guī)定的 端子(圖22的一端子)施加規(guī)定大小的電壓?？梢郧蟪鲞m當(dāng)?shù)姆糯舐?，?在制造過(guò)程中，通過(guò)激光來(lái)剪切構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w(912的 F)，或者，通過(guò)施加高電壓或者高電流來(lái)熔斷構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體 或?qū)w(912的F)，使其取用于實(shí)現(xiàn)該放大率的電阻值。
在此，將適當(dāng)?shù)姆糯笾翟O(shè)定為能夠消除在制造工序中產(chǎn)生的麥克風(fēng)的增 益平衡的值即可。通過(guò)利用如圖23A (圖23B)所示地串聯(lián)或并聯(lián)連接有多 個(gè)電阻的電阻陣列，能夠做成與在制造工序中產(chǎn)生的麥克風(fēng)的增益平衡對(duì)應(yīng) 的電阻值，從而能夠發(fā)揮增益控制部的功能，該增益控制部與規(guī)定的端子連 接，供給用于控制所述增益部增益的電流。
此外，在上述實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了通過(guò)熔絲(F)連接多個(gè)電阻體(r)的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此。也可以采用不通過(guò)熔絲(F)而直接串聯(lián) 或并聯(lián)連接多個(gè)電阻(r)的結(jié)構(gòu)，此時(shí)，可以切斷至少一個(gè)電阻。
另外，也可以采用所謂的激光微調(diào)來(lái)調(diào)整電阻值的結(jié)構(gòu)例如，如圖25 所示，由一個(gè)電阻體構(gòu)成圖23的電阻R1或R2，并通過(guò)切斷電阻體的一部 分。
圖24是表示本實(shí)施方式的集成電路器件的其它結(jié)構(gòu)的一例的圖。
本實(shí)施方式的集成電路器件也可以構(gòu)成為，包括第一麥克風(fēng)710-1， 其具有第一振動(dòng)膜；第二麥克風(fēng)710-2，其具有第二振動(dòng)膜；未圖示的差分 信號(hào)生成部，其用于生成差分信號(hào)，該差分信號(hào)表示所述第一麥克風(fēng)所取得 的第一電壓信號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)之差，而且，所述 第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一方，通過(guò)設(shè)置成與膜面垂直的筒狀 的導(dǎo)音管1100來(lái)取得聲波。
可以將導(dǎo)音管1100設(shè)置在振動(dòng)膜的周?chē)幕?110上，以使從筒的開(kāi) 口部1102接收到的聲波經(jīng)由音響孔714-2不向外部泄漏地到達(dá)第二麥克風(fēng) 710-2的振動(dòng)膜。這樣，進(jìn)入導(dǎo)音管1100中的聲音在不發(fā)生衰減的情況下到 達(dá)第二麥克風(fēng)710-2的振動(dòng)膜。根據(jù)本實(shí)施方式，則通過(guò)在所述第一振動(dòng)膜 和所述第二振動(dòng)膜中的至少一方設(shè)置導(dǎo)音管，能夠改變聲音到達(dá)振動(dòng)膜為止 的距離。因此，根據(jù)延遲平衡的偏差來(lái)設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度(例如，數(shù)毫米)的導(dǎo) 音管，由此能夠消除延遲。
此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，而可以進(jìn)行各種變形。本發(fā)明 包括實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及 結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)，或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包括從實(shí) 施方式中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)中置換掉非本質(zhì)的部分的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括發(fā) 揮與實(shí)施方式中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或能夠?qū)崿F(xiàn)相同目的 的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括在實(shí)施方式中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了公知 技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種集成電路器件，其特征在于，具有布線(xiàn)基板，所述布線(xiàn)基板包括第一振動(dòng)膜，其構(gòu)成第一麥克風(fēng)；第二振動(dòng)膜，其構(gòu)成第二麥克風(fēng)；以及差分信號(hào)生成電路，其接收所述第一麥克風(fēng)所取得的第一信號(hào)電壓和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二信號(hào)電壓，生成表示所述第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于， 所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底，所述第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜以及所述差分信號(hào)生成電路形成在所 述半導(dǎo)體襯底上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于， 所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底，所述第一振動(dòng)膜以及所述第二振動(dòng)膜形成在所述半導(dǎo)體襯底上，所述差 分信號(hào)生成電路通過(guò)倒裝法安裝在所述半導(dǎo)體襯底上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一振動(dòng)膜、所述第二振動(dòng)膜以及所述差分信號(hào)生成電路通過(guò)倒裝法安裝在所述布線(xiàn)基板上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其特征在于， 所述布線(xiàn)基板是半導(dǎo)體襯底，所述差分信號(hào)生成電路形成在半導(dǎo)體襯底上，所述第一振動(dòng)膜以及所述 第二振動(dòng)膜通過(guò)倒裝法安裝在所述半導(dǎo)體襯底上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一振動(dòng)膜和第二振動(dòng)膜的中心間距離為5.2mm以下。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一以及第二振動(dòng)膜是硅膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一以及第二振動(dòng)膜被形成為兩者的法線(xiàn)相互平行的結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路器件，其特征在于，所述第一以及第二振動(dòng)膜被配置成兩者的法線(xiàn)相互垂直的結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一以及第二振動(dòng)膜是形成在所述半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面上的凹部的底部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一 以及第二振動(dòng)膜在法線(xiàn)方向上錯(cuò)位配置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一以及第二振動(dòng)膜分別是形成在所述半導(dǎo)體襯底上的相對(duì)的第一以及第二面上的第一以及第二凹部的底部。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的集成電路器件，其特征在于， 所述第一振動(dòng)膜和所述第二振動(dòng)膜中的至少一個(gè)振動(dòng)膜通過(guò)與膜面垂直地設(shè)置的筒狀的導(dǎo)音管來(lái)取得聲波。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的集成電路器件，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成電路包括增益部，其對(duì)所述第一麥克風(fēng)所取得的第一電壓信號(hào)賦予規(guī)定增益；以及差分信號(hào)輸出部，其接收通過(guò)所述增益部賦予了規(guī)定增益的第一電壓信 號(hào)和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二電壓信號(hào)，生成并輸出賦予了規(guī)定增益的 第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的差分信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成電路器件，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成電路包括振幅差檢測(cè)部，其接收被輸入至所述差分信號(hào)輸出部的第一電壓信號(hào)和 第二電壓信號(hào)，根據(jù)接收到的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)，檢測(cè)生成差分 信號(hào)時(shí)的第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的振幅差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果生成并輸出 振幅差信號(hào)；以及增益控制部，其根據(jù)所述振幅差信號(hào)，進(jìn)行使所述增益部中的放大率變 化的控制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成電路器件，其特征在于， 所述差分信號(hào)生成部包括增益部，其使放大率根據(jù)在規(guī)定的端子上施加的電壓或在規(guī)定的端子上流過(guò)的電流而變化，增益控制部，其控制在所述規(guī)定的端子施加的電壓或在所述規(guī)定的端子 上流過(guò)的電流；所述增益控制部，包括串聯(lián)或并聯(lián)連接有多個(gè)電阻的電阻陣列，并切斷 用于構(gòu)成所述電阻陣列的電阻體或?qū)w的一部分，或者，包括至少一個(gè)電阻 體并切斷該電阻體的一部分，由此，能夠變更在增益部的規(guī)定的端子上施加 的電壓或在所述規(guī)定的端子上流過(guò)的電流。
17. —種語(yǔ)音輸入裝置，其特征在于， 安裝有權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的集成電路器件。
18. —種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的集成電路器件；以及 解析處理部，其根據(jù)所述差分信號(hào)，對(duì)輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。
19. 一種信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括語(yǔ)音輸入裝置，安裝有權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的集成電路器件、 經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信處理的通信處理裝置；以及主計(jì)算機(jī)，根據(jù)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信處理而取得的所述差分信號(hào)，對(duì) 輸入至所述語(yǔ)音輸入裝置中的輸入語(yǔ)音信息進(jìn)行解析處理。
全文摘要
提供集成電路器件、語(yǔ)音輸入裝置以及信息處理系統(tǒng)。該集成電路器件的特征在于，具有布線(xiàn)基板(1200′)，所述集成電路器件包括第一振動(dòng)膜(714-1)，其構(gòu)成第一麥克風(fēng)；第二振動(dòng)膜(714-2)，其構(gòu)成第二麥克風(fēng)；以及差分信號(hào)生成電路(720)，其接收所述第一麥克風(fēng)所取得的第一信號(hào)電壓和所述第二麥克風(fēng)所取得的第二信號(hào)電壓，生成表示所述第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)之差的差分信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101543090SQ20078004350
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者丁子英樹(shù), 前田重雄, 堀邊隆介, 小野雅敏, 杉山精, 豬田岳司, 田中史記, 福岡敏美, 高野陸男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社船井電機(jī)新應(yīng)用技術(shù)研究所;船井電機(jī)株式會(huì)社