模擬mic和數(shù)字mic
模擬mic和數(shù)字mic
mic結(jié)構(gòu)：
模擬mic通常是由振膜，背極板，結(jié)型場效應(yīng)管 (JFET)和屏蔽外殼組成。振膜是涂有金屬的薄膜。背極板由駐極體材料做成，經(jīng)過高壓極化以后帶有電荷，兩者形成平板 電容 。當(dāng)聲音引起振膜振動(dòng)，使兩者距離產(chǎn)生變化，從而引起電壓的變化，完成聲電轉(zhuǎn)換。 利用結(jié)型場效應(yīng)管用來阻抗變換和放大信號(hào)，有些高靈敏度mic采用運(yùn)放來提高mic靈敏度。
數(shù)字mic通常是由振膜，背極板，數(shù)字mic芯片和屏蔽外殼組成，數(shù)字mic芯片主要由緩沖級(jí)，放大級(jí)，低通濾波器 ，抗模數(shù)轉(zhuǎn)換組成。
緩沖級(jí)完成阻抗變換， 放大級(jí)放大信號(hào)， 低通 濾波 濾除高頻信號(hào)， 防止模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生混疊，模數(shù)轉(zhuǎn)換將放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖密度調(diào)制(PDM) 信號(hào)，通常采用過采樣的1 位Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換。
模擬mic主要由硅麥 傳感器，充電泵，緩沖放大器 ，屏蔽外殼組成。
傳感器由半導(dǎo)體工藝制成的振膜，背極板和支架構(gòu)成，通過充電泵給背極板加上適當(dāng)?shù)臉O化偏壓。緩沖放大器完成阻抗變換，放大信號(hào)。硅麥 數(shù)字mic主要由硅麥 傳感器，充電泵，數(shù)字mic芯片和屏蔽外殼組成 。
為了提高mic抗干擾能力，mic內(nèi)部電源和地之間都增加了小的濾波電容。
mic偏置電路：通過手機(jī)中mic電路的典型應(yīng)用，比較一下硅麥 模擬mic，硅麥 模擬mic和數(shù)字mic的差異。 為 硅麥 模擬mic的偏置電路。為了減小干擾，手機(jī)中的mic電路采用差分輸出。
各種類型mic比較： 硅麥 模擬mic， 硅麥 數(shù)字mic， 硅麥 模擬mic和 硅麥 數(shù)字mic的性能指標(biāo)和各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
脈沖密度調(diào)制 (PDM) 信號(hào)和數(shù)字mic接口：模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成PCM 信號(hào)， 根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則， 通常必須用大于2 倍的固定采樣頻率對(duì)模擬信號(hào)采樣。模數(shù)裝換，每個(gè)采樣點(diǎn)可以用多位比特的數(shù)據(jù)表示。
比特?cái)?shù)越多，采樣精度越高， 失真越小， 但是 電路 會(huì)復(fù)雜， 成本很高， 不適合低成本數(shù)字mic應(yīng)用。
數(shù)字mic通常是采用1 位δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行過采樣(只能用于帶寬有限的信號(hào)，不適合寬頻信號(hào)，例如視頻信號(hào))，采樣率由外部時(shí)鐘提供。過采樣可使量化噪聲遠(yuǎn)離被采樣的音頻信號(hào)。離信號(hào)主頻越近，噪聲幅度越小。同時(shí)對(duì)抗混疊濾波器 的要求大大降低，可以到達(dá)很高的精度。
數(shù)字mic通常由5 個(gè)引腳，分別是電源(VDD )，地( GND )，時(shí)鐘( CLK)，數(shù)據(jù)( DAT )和通道選擇( L/R )。數(shù)字mic接口芯片需要提供mic電源(需要和系統(tǒng)電平匹配)和外部時(shí)鐘信號(hào)(1.024 ～3.074MHz) ，數(shù)字mic在獲取時(shí)鐘信號(hào)后，從省電狀態(tài)轉(zhuǎn)到正常工作狀態(tài)。拾取聲音信號(hào)過采樣轉(zhuǎn)換成脈沖密度調(diào)制(PDM )的數(shù)據(jù)流(信號(hào)幅度變化越劇烈，脈沖密度越密)送給處理芯片，芯片內(nèi)部的抽取濾波器 (Decimator )下采樣(Down sampl)并低通 濾波 ，將高頻低位流的信號(hào)轉(zhuǎn)換成低頻高位流的PCM 信號(hào)，同時(shí)濾除量化 噪聲 。PDM 接口可以掛接兩個(gè)數(shù)字麥克，共享時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線，通過通道選擇(L/R )選擇時(shí)鐘高和低時(shí)是哪個(gè)通道的mic。
